Angew. Chem. :单发光团分子工程策略实现高效的光调控固态发光

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光刺激响应发光材料由于其非接触性、可远程操控等优势而备受关注,被广泛应用于光学传感、分子机器、信息防伪、生物成像等领域。传统的光响应分子在稀溶液中可以实现精确可控的发光性质调控。然而,在固体状态下尤其是晶体状态下,紧密的分子堆积会严重限制分子构型或构象的变化,导致光刺激响应发光性质在固态下通常是缺失的或低效的。因此,在固态下实现高效的光响应发光性质调控仍然面临挑战。


近日,复旦大学朱亮亮教授、常州大学吴大雨教授和汕头大学李明德教授合作报道了一种新的单发光团分子工程策略,实现了快速高效的固态发光性质调控。作者开发了一种新型离子化的不对称多硫芳烃单发光团,其同时具有光响应和发光特性。通过离子化的策略来减弱其与相邻分子间的紧密堆积,为分子构象变化提供空间,并通过引入弱的脂肪C-H∙∙∙π相互作用来增强分子的构象自由度,进一步优化其光响应能力。



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实验结果表明,在晶体状态下,仅需约数秒的紫外光照射就可以看到明显的发光增强现象。大约20s达到光稳态时,其磷光强度增强了约18倍。在进一步的光刺激下,还可以观察到宏观的晶体定向破裂和晶体弯曲行为。晶体结构分析,理论计算以及模型化合物对比结果表明了内在的光激发分子构象变化和分子运动机理。

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由于该化合物优异的光响应发光性质,其在细胞成像、防伪和信息加密领域展现出潜在的应用价值。该工作报道的新型分子设计策略对构建其他凝聚态功能材料具有重要意义,特别是对那些具有固态刺激响应的材料。文章通讯作者为复旦大学朱亮亮教授,常州大学吴大雨教授和汕头大学李明德教授,复旦大学原博士后、常州大学青年教师孙浩为文章第一作者。

文信息

Single-Luminophore Molecular Engineering for Rapidly Phototunable Solid-State Luminescence

Dr. Hao Sun, Zidong Yu, Dr. Chenzi Li, Dr. Man Zhang, Dr. Shen Shen, Prof. Mingde Li, Dr. Mouwei Liu, Dr. Zhongyu Li, Prof. Dayu Wu, Prof. Liangliang Zhu


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202413827




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