方案1.(a)PFIQ和R/S-5011的分子結(jié)構(gòu)。(b)手性刺激響應(yīng)共組裝體的制備方法和CPL信號的調(diào)制方法,以及全色圓偏振發(fā)光能量轉(zhuǎn)移(CPL-ET)的示意圖。
刺激響應(yīng)發(fā)光材料已成為一類應(yīng)用廣泛、前景廣闊的智能材料。它獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或官能團(tuán)可以在其響應(yīng)于各種刺激(如溫度、pH值、輻射、機(jī)械力等)的同時可視化的調(diào)節(jié)其發(fā)光性能。與此同時,圓偏振光與自然光相比在手性維度上涉及不同的信息,這導(dǎo)致了具有可調(diào)圓偏振發(fā)光(CPL)性質(zhì)的刺激響應(yīng)材料可以應(yīng)用于加密、防偽和傳感等領(lǐng)域。發(fā)光不對稱因子(glum)是評價CPL性能的關(guān)鍵參數(shù),其值可以在-2到+2之間變化。探索提高|glum|值的策略對刺激響應(yīng)型CPL材料的廣泛應(yīng)用具有重要意義。一般來說,手性液晶的選擇性反射有利于獲得高|glum|值,但通過單個手性液晶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)|glum|值超過0.1的全色CPL仍然很困難。如果沒有手性液晶組分的輔助,到目前為止,涉及金屬絡(luò)合物、聚合物、自由基和有機(jī)小分子的大多數(shù)刺激響應(yīng)材料的|glum|值很難超過0.1。特別是,無論采用何種手性結(jié)構(gòu)設(shè)計和能量轉(zhuǎn)移的策略,大多數(shù)有機(jī)發(fā)光分子的|glum|值都限制在10-2的數(shù)量級。因此,通過簡單的方法開發(fā)具有大|glum|值的新型刺激響應(yīng)CPL材料對于獲得高性能全色CPL體系和智能材料的進(jìn)一步發(fā)展而言是非常必要的。
總結(jié),作者通過利用正辛基修飾的芴和異喹啉共聚合成了一種刺激響應(yīng)型共軛聚合物PFIQ。經(jīng)過熱退火處理后,PFIQ與R/S-5011混合可以形成有序的手性共組裝體,其有序結(jié)構(gòu)可以有效地傳遞手性并放大CPL信號,從而得到0.3的高|glum|值。此外,深藍(lán)色CPL可以實(shí)現(xiàn)能量下轉(zhuǎn)換,手性共組裝體P7R3和P7S3通過CPL-ET機(jī)制成功誘導(dǎo)了全色非手性發(fā)光分子產(chǎn)生CPL信號,并且相應(yīng)的|glum|值均大于0.2。此外,通過TFA熏蒸和退火處理,可以可逆地調(diào)節(jié)手性共組裝體的CPL行為,使其實(shí)現(xiàn)信息加密和解密應(yīng)用。此外,利用手性組裝體的可切換CPL性質(zhì)和CPL-ET機(jī)制,編輯了多重邏輯門。這項(xiàng)工作不僅為開發(fā)具有大|glum|值的全色CPL材料鋪平了道路,也為激活非手性發(fā)光材料產(chǎn)生CPL信號提供了一種方便通用的方法,同時也為應(yīng)用于信息存儲和加密領(lǐng)域的刺激響應(yīng)型CPL材料的構(gòu)建提供了新的思路。在過去的一年中,該團(tuán)隊(duì)在利用自組裝和共組裝策略提高手性發(fā)光材料的發(fā)光不對稱因子方面進(jìn)行了大量的工作并取得了開創(chuàng)性研究成果(Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202412283; Adv. Mater. 2024, 36, 2406550)。
原味鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202416863.
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