北理工在有機(jī)手性發(fā)光材料領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
發(fā)布日期：2020-04-29 供稿：化學(xué)與化工學(xué)院
編輯：李亞鑫 審核：王振華 閱讀次數(shù)：近日,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院陳磅寬教授課題組在有機(jī)手性發(fā)光材料研究方面取得重要進(jìn)展,，與王蘇寧教授合作在化學(xué)國(guó)際頂級(jí)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, DOI: 10.1002/anie.202001145）上發(fā)表題為“Planar Chiral Organoboranes with Thermoresponsive Emission and Circularly Polarized Luminescence: Integration of Pillar[5]arenes with Boron Chemistry”的論文。該工作的第一作者為化學(xué)與化工學(xué)院2018級(jí)博士生陳進(jìn)發(fā),。
圓偏振發(fā)光（CPL）是指一個(gè)手性發(fā)光體系可以發(fā)出具有圓偏振光的性質(zhì),。它不僅能直觀地反映手性發(fā)光體系的激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)信息，而且在CPL光學(xué)顯示,、信息存儲(chǔ),、生物探針、CPL激光等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,。圓偏振發(fā)光離不開(kāi)手性結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計(jì)合成,但長(zhǎng)期以來(lái),，CPL材料集中在手性稀土配合物和有機(jī)小分子（聯(lián)二萘、螺烯）方面的研究,，CPL手性大環(huán)化合物的研究很少報(bào)道,。
圖1 分子設(shè)計(jì)策略示意圖
柱芳烴是新一代超分子大環(huán)主體的典型代表，被廣泛應(yīng)用于超分子組裝和主客體化學(xué),，同一作者近期報(bào)道了一種高彈性的自修復(fù)仿生高分子凝膠材料（ACS Appl. Polym. Mater. 2019, 1, 2224）,。通常，柱芳烴的一對(duì)立體異構(gòu)體由于芳環(huán)的快速翻轉(zhuǎn)而失去旋光性,，因此如何有效地阻止其外消旋化成為領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn),。2019年，該課題組發(fā)現(xiàn)在聚集態(tài)可以有效抑制苯環(huán)旋轉(zhuǎn)來(lái)提高發(fā)光效率（J. Mater. Chem. C 2019, 7, 11747）,，但仍然難以獲得光學(xué)純對(duì)映體,。該課題組在有機(jī)硼長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上，利用三芳基硼和三苯胺特有的發(fā)光性能和空間結(jié)構(gòu),，首次將有機(jī)硼化學(xué)與柱芳烴相結(jié)合,，制備了一種軸向共軛的柱芳烴衍生物（P5BN）。三苯胺（Donor）和三芳基硼（Acceptor）顯著的空間效應(yīng)有效抑制了芳環(huán)的翻轉(zhuǎn),，使其對(duì)映異構(gòu)體獲得高效的手性拆分,，我們率先報(bào)道了基于柱芳烴的圓偏振發(fā)光材料。而且,，分子內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移賦予了該材料獨(dú)特的溫度響應(yīng)性能,，是一種潛在的低溫?zé)晒馓结槨Ｔ摴ぷ鞑粌H在手性小分子識(shí)別方向具有可觀的應(yīng)用前景,，同時(shí)極大地推動(dòng)了手性CPL大環(huán)材料的發(fā)展,。
圖2 (a) P5BN在固態(tài)CPL譜圖；(b) P5BN熱響應(yīng)熒光變色現(xiàn)象,。
論文詳情： Jin-Fa Chen, Xiaodong Yin, Bowen Wang, Kai Zhang, Guoyun Meng, Songhe Zhang, Yafei Shi, Nan Wang, Suning Wang & Pangkuan Chen*. Planar Chiral Organoboranes with Thermoresponsive Emission and Circularly Polarized Luminescence: Integration of Pillar[5]arenes with Boron Chemistry. Angewandte Chemie International Edtion, doi: 10.1002/anie.202001145.
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202001145
附作者簡(jiǎn)介：
陳磅寬,，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師,。長(zhǎng)期致力于新型發(fā)光材料和智能傳感材料的研究工作,，尤其在有機(jī)硼共軛分子的可控合成與光電性能調(diào)控等領(lǐng)域積累了大量經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),，在新興“動(dòng)態(tài)化學(xué)”領(lǐng)域研究特色鮮明,，初步探索了超（高）分子凝膠及其相關(guān)材料的仿生性能(諸如機(jī)械力響應(yīng)、信號(hào)記憶,、損傷修復(fù)等),。承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目，發(fā)表包括J. Am. Chem. Soc,、Angew. Chem.,、Chem. Sci.等SCI論文30多篇，多項(xiàng)工作受到包括C&E News,、JACS Spotlights,、JACS Selects、Angewandte Highlights等門(mén)戶網(wǎng)站20余次專(zhuān)題報(bào)道,。
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