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高效CP-OLEDs器件研發(fā)屬于國(guó)際前沿研究課題，以期實(shí)現(xiàn)未來(lái)應(yīng)用于3D顯示虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。目前大多數(shù)CP-OLEDs器件的g_EL值在10^-3數(shù)量級(jí)，如何提高g_EL值以及如何實(shí)現(xiàn)手性放大成為當(dāng)前CP-OLEDs需解決的最關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題之一。為解決這一難題，近日，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院成義祥課題組觀察到錨定手性聯(lián)萘單元二面角的剛性高分子鏈骨架，通過(guò)退火處理，可與非手性發(fā)光體共組裝成規(guī)整有序的螺旋納米纖維，有利于分子間手性傳遞機(jī)制，揭示螺旋納米纖維EML材料與CP-OLEDs器件的g_EL值放大效應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)關(guān)聯(lián)性。根據(jù)分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬結(jié)果，手性共組裝過(guò)程中，R-P2中的芴基團(tuán)和NPy中的芘基團(tuán)之間具有較短的分子間距離(d = 2.86 ?)以及強(qiáng)的分子間結(jié)合能(-10.67 kcal mol^-1)。表明錨定二面角的剛性手性高分子R/S-P2更易于和非手性發(fā)光分NPy通過(guò)分子間π-π堆積作用形成穩(wěn)定有序的螺旋手性共組裝體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)手性傳遞和放大效應(yīng)。這種有序螺旋納米纖維作為CP-OLEDs的EML顯示出穩(wěn)定優(yōu)異的CP-EL性能，該工作為開(kāi)發(fā)優(yōu)異性能的CP-OLEDs提供了新策略。近期在Angew. Chem. Int. Ed.發(fā)表(Angew. Chem. Int. Ed.2022, e202202718)。 

向列相液晶經(jīng)摻雜手性誘導(dǎo)劑，可自組裝成排列規(guī)整有序的膽甾相液晶織構(gòu)，有利于分子間手性傳遞和手性信號(hào)放大效果，逐漸成為一種理想的CPL材料。近日，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院成義祥教授開(kāi)展非手性二向性熒光分子調(diào)控動(dòng)態(tài)CPL液晶材料，通過(guò)在向列相SLC1717液晶介質(zhì)中摻雜手性誘導(dǎo)劑和D-A型非手性二向性熒光染料(N1和P1)，熱退火處理，成功組裝成高級(jí)有序的螺旋液晶織構(gòu)，進(jìn)一步促進(jìn)分子間手性誘導(dǎo)能力和非手性二向性熒光分子手性信號(hào)放大效應(yīng)。通過(guò)改變N1：P1 的質(zhì)量比可調(diào)控CPL 發(fā)射方向和手性強(qiáng)度，不對(duì)稱因子 (|g_em|) 值高達(dá) 0.71。這是首例僅通過(guò)改變非手性二向性熒光染料分子在膽甾相液晶介質(zhì)中不同偶極躍遷排列方向調(diào)控動(dòng)態(tài)CPL發(fā)射方向，該工作近期在Advanced Materials發(fā)表(https://doi.org/10.1002/adma.202202309)。

手性超分子組裝可以在主客體間形成超螺旋納米結(jié)構(gòu)，這為發(fā)展CPL活性材料提供了新的策略。近日，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院成義祥教授課題組通過(guò)使用基于手性共組裝液晶材料的熱退火來(lái)調(diào)控CPL發(fā)射方向。在該項(xiàng)工作中，選用三種非手性液晶聚合物(LC-P1/P2/P3)和具有固定二面角的手性聯(lián)萘誘導(dǎo)劑(R/S-M)來(lái)構(gòu)建手性共組裝體，通過(guò)超分子共組裝過(guò)程調(diào)控納米纖維螺旋結(jié)構(gòu)排列方向，探索非手性液晶聚合物中芘單元(Py)發(fā)射體的CPL行為。該工作發(fā)現(xiàn)通過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下的熱退火處理，手性共組裝(R/S-M)_0.1-(P3)_0.9發(fā)出反轉(zhuǎn)的深藍(lán)色CPL信號(hào)(λ_em = 455 nm, |g_em| = 6.47 × 10^-2, Φ_F = 48.5%)。液晶聚合物分子理論計(jì)算表明柔性的主鏈結(jié)構(gòu)LC-P3與手性源可形成有序螺旋納米纖維，熱退火處理下柔性主鏈更有易于螺旋納米纖維的構(gòu)型翻轉(zhuǎn)，從而改變CPL 發(fā)射方向。該工作近期在ACS Nano發(fā)表(ACS Nano 2022, 16, 3173?3181)。