研究内容

解决圆偏振发光(CPL)系统中圆偏振(g lum )和发光量子产率(QY)的双重增强问题是一个重大挑战。

陕西师范大学刘静和国家纳米科学中心段鹏飞 提出了一种创新策略,利用具有四乙二醇链的两亲性磷光铂(II)络合物(L-Pt)的熵驱动自组装,产生独特的温度依赖性。L-Pt的熵驱动自组装导致磷光发射效率(QY从25°C的15%放大到60°C的53%)和手性,无论是在基态还是激发态(g lum 值从0.04×10 -2 放大到0.06)随着温度的升高而协同提高。相关工作以“ Dual Enhancement of Phosphorescence and Circularly Polarized Luminescence through Entropically Driven Self-Assembly of a Platinum(II) Complex ”为题发表在国际著名期刊 Angewandte Chemie International Edition 上。

研究要点

要点1. 作者设计并合成了一种两亲性Pt(II)络合物(L-Pt),该络合物包含手性单元(谷氨酸残基)、疏水性N^N^N唑基三齿配体和亲水性四乙二醇(TEG)链,独特的温度依赖性。L-Pt的自组装促进了手性从单个分子转移到组装体,导致在提升超分子系统的温度时,在基态和激发态下的发光发射强度和手性的协同增强。

要点2. 作者通过连续加热和冷却在至少10个循环中观察到的磷光和手性的可逆调制,突出了通过调节相邻L-Pt分子之间的分子间相互作用来智能控制发光和手性性质。

要点3. L-Pt的熵驱动自组装导致磷光发射效率(QY从25°C的15%放大到60°C的53%)和手性,无论是在基态还是激发态(g lum 值从0.04×10 -2 放大到0.06)随着温度的升高而协同提高。固态L-Pt的QY和g lum 分别测量为69%和0.16,与大多数自组装CPL系统相比,这代表相对较高的值。

这项工作中开发的策略解决了超分子CPL材料应用中的挑战,代表了对熵驱动自组装的开创性探索,以同时提高磷光效率并在单个分子系统内实现圆偏振磷光。

研究图文

图1. L-Pt的组装过程和光物理性质调控。

图2.(a)随着水体积分数的增加,L-Pt在H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中的UV-vis吸收光谱(插图:在环境光和UV照射(365 nm)下,L-Pt溶液的照片)。(b)吸光度(蓝色正方形)和580 nm处的磷光强度I/I 0 (橙色圆圈)与水体积分数的关系。(c,d)随着水体积分数的增加,L-Pt在H 2 O/1,4-二恶烷中的磷光光谱。L-Pt的浓度为1.0×10 -4 mol/L。λ ex =342 nm。

图3. L-Pt在H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中的温度依赖性(a)吸光度和(b)磷光光谱。(c)485 nm(圆圈)处的吸光度和471 nm(方形)处的g CD 与温度的关系图。(d)580 nm(圆圈)处的发射强度(I/I 0 )和532 nm(方形)处的g lum 与温度的关系图。(e) L-Pt在H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中的吸收(上)和磷光(下)强度的热可逆性。L-Pt在H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中的(f)温度相关CD光谱和(g,h)CPL光谱。(i)L-Pt在H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中的CD(上)和CPL(下)强度的热可逆性。L-Pt的浓度为1.0×10 -4 mol/L。λ ex =342 nm。

图4.(a)L-Pt在不同温度和H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中的粒度分布。(b)L-Pt在H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中,在25ºC和60ºC之间粒度分布的可逆性。(c)L-Pt聚集体在25ºC下,H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中的TEM和相应的SAED。(d)L-Pt纳米球的HAADF-STEM以及在红框区域获得的Pt元素的相应EDS元素图谱。(e)L-Pt在60ºC下,在H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1)中的HAADF-STEM以及Pt元素的相应EDS元素图谱。(f)L-Pt在60ºC下,在H 2 O/1,4-二恶烷(v:v=9:1) 中黄框区域获得的高分辨率HAADF-STEM和相应SAED。(g)在25ºC(黑线)和60ºC(红线)下形成的L-Pt聚集体的XRD。

图5.(a,d)L-Pt在具有不同D 2 O分数的D 2 O/1,4-二恶烷-d8中的部分 1 H NMR光谱。L-Pt在D 2 O/1,4-二恶烷-d8(v:v=6:4)中,在(b,e)25ºC和(c,f)60ºC下的 1 H- 1 H NOESY NMR光谱。L-Pt的浓度,8×10 -3 mol/L。(g)用数字和不同颜色标记的L-Pt化学结构。

文献详情

Dual Enhancement of Phosphorescence and Circularly Polarized Luminescence through Entropically Driven Self-Assembly of a Platinum(II) Complex

Yanqing Wang, Na Li, Liangwen Chu, Zelin Hao, Junyu Chen, Jiang Huang, Junlin Yan, Hongtao Bian, Pengfei Duan,* Jing Liu,* Yu Fang

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202403898

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