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研究人員在前期研究（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 6279-6283; Chem. Commun. 2018, 54, 12844-12847; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 2080-2984）的基礎(chǔ)上，通過(guò)在氮雜環(huán)卡賓配體上引入手性取代基團(tuán)，改變金-金之間作用力和庫(kù)倫作用力，調(diào)控金(I)卡賓雙鹽的超分子組裝過(guò)程，打破了長(zhǎng)程有序的金-金相互作用，在晶態(tài)條件下獲得了熱力學(xué)穩(wěn)定的金(I)卡賓雙鹽離子對(duì)（RC-A和SC-A）。
在聚合物（如PMMA）中，這些金(I)卡賓雙鹽聚集形成了一系列金-金距離不同的亞穩(wěn)態(tài)物種，進(jìn)而展現(xiàn)出激發(fā)波長(zhǎng)依賴(lài)的發(fā)光特性。當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)從300 nm增加到400 nm，最大發(fā)射峰從440 nm逐漸紅移到530 nm。由于手性取代基團(tuán)的存在，其發(fā)光具有明顯的圓偏振特性，對(duì)應(yīng)異構(gòu)體RC-A和SC-A分別展現(xiàn)出鏡像對(duì)稱(chēng)的左旋和右旋圓偏振發(fā)光，不對(duì)稱(chēng)因子值分別為1.60×10-3和-1.45×10-3。獨(dú)特的激發(fā)波長(zhǎng)依賴(lài)的圓偏振發(fā)光性質(zhì)使這些材料在3D顯示、量子加密、光通訊、光學(xué)防偽等方面具有潛在的應(yīng)用。
該工作通過(guò)引入位阻基團(tuán)調(diào)控金-金相互作用的策略，實(shí)現(xiàn)了單組分金屬配合物的激發(fā)光響應(yīng)的圓偏振發(fā)光，有效地避免了材料的相分離難題，為設(shè)計(jì)新型刺激響應(yīng)材料和新概念器件應(yīng)用提供了新的思路。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在近期的《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）上。論文的第一作者為理化所博士生楊建功和深圳大學(xué)材料學(xué)院助理教授李凱（共同第一作者），通訊作者為陳勇。汕頭大學(xué)教授李明德在飛秒時(shí)間分辨吸收和發(fā)射光譜測(cè)試，吉林大學(xué)博士王建、新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)教授劉曉剛在理論計(jì)算方面給予了大力支持。相關(guān)研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委和中科院-香港大學(xué)新材料合成與檢測(cè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的資助。
文章鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202000792
金(I)卡賓雙鹽的結(jié)構(gòu)（左）和不同波長(zhǎng)激發(fā)的發(fā)光（右）
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