2020-11-25,Angewandte Chemie Internatinal Edition:手性多环芳烃-全氟芳烃相互作用提升圆偏振发光材料的整体性能



上具有圆偏振发光(CPL)特性的材料近年来获得了广泛的关注。通常用发光不对称因子(glum)评价CPL的质量,追求高发光不对称因子一直是这个领域的目标。但是,作为评价圆偏振发光材料性能的另外一个重要参数发光量子效率(ΦPL)往往被忽视。目前已发展的用于提高glum的多种策略通常以牺牲ΦPL为代价。构筑兼具高发光不对称因子和高发光效率的材料体系才是实现圆偏振发光材料有效应用的关键,因此,也是该研究领域需要解决的关键性问题。

课题组张皓文和韩建雷博士构筑了一种由芳烃-全氟芳烃(AP)相互作用驱动的高效圆偏振发光分子自组装体系,全面提升了体系的发光不对称因子和发光量子效率等特性。

芳烃-全氟芳烃(AP)相互作用本质上是一种静电相互作用,并被报道用来改善多环芳烃的发光性能,但是在手性材料中的应用还未见报道。首先,作者研究发现溶液中弱的AP作用可以有效将R/S-Py圆偏振发光的glum值提升一个数量级。为了增强分子间的AP作用,通过不良溶剂再沉淀的方法,手性的多环芳烃与八氟萘 (OFN) 在AP作用下形成AP复合物,并驱动着手性芳烃与八氟萘组装成长程有序的结构。AP作用不同于电荷转移(CT)相互作用,其并不改变多环芳烃的吸收。由于OFN在组装体中的能垒效应,有效的避免了多环芳烃间激基缔合物的形成,其发光颜色发生了显著蓝移,同时荧光量子效率得到明显的增加。更重要的是基态和激发态的手性性质都有较大的提升。另外,作为一种强的非共价相互作用,AP相互作用可以促使超分子凝胶的形成,凝胶体系也表现出类似的手性增强的行为。同时发现如果用萘代替八氟萘,复合体系的基本性质没有发生明显改变,进而证明AP相互作用的重要性。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202014891