三亿体育app化学学院、智能分子交叉科学研究分中心张治元教授和李春举教授提出了一种通过主客体包结精准调控手性大环圆偏振发光（CPL）性能的新策略，相关成果以“Achiral Guest-Modulated Circularly Polarized Luminescence of Chiral Macrocycles by Host?Guest Encapsulation”为题，在线发表于Journal of the American Chemical Society。
图1. 通过主-客体络合精准调控多色CPL的设计策略
圆偏振发光（CPL）因其在光电器件和生物光子学等领域的应用前景而备受关注。目前，已发展出有机小分子、大环化合物、聚合物、超分子组装体、液晶、金属配合物及有机框架等多种体系。其核心设计策略在于通过共价或非共价相互作用，将手性单元与发光基元有效耦合。尽管该领域取得了显著进展，但发光颜色、不对称因子（glum）及光致发光量子产率（PLQY）等光物理性质的精准调控仍面临巨大挑战。共价合成具有显著的设计优势，却往往受限于复杂的从头合成。超分子组装可模块化组合发光基元与手性单元，从而克服上述局限。但非共价相互作用的复杂性和组装过程的条件依赖性，常导致手性光物理性质调控的可预测性与重复性不足。大环化合物具有预组织空腔和多重识别位点，是构筑有机发光材料的理想平台。大环主客体包结可便捷耦合发光基元与手性单元，其明确的键合模式还可精确调控非共价相互作用，但是利用该方法调控CPL性能仍未经验证。
该团队利用简洁的主客体包结策略实现了有机CPL材料性能的精准调控。手性大环主体R/S-BINOL[2]包结不同缺电子非手性客体之后，其发光颜色可从蓝色调节至青色、绿色、红色乃至紫色，红移范围超过200 nm，实现了基于客体的多色CPL调控（图1）。单晶X射线衍射分析与理论计算表明，这种调控主要由主客体间多重非共价相互作用诱导的空间电荷转移驱动。客体分子的电子接受能力决定了主客体复合物的电荷转移强度，从而实现复合物能隙的精准调节和CPL性能的精细调控。本研究为CPL材料的制备与性能调控提供了新策略。
三亿体育app化学学院博一研究生孙光、毕业硕士生申晨晨和博一研究生邬文亭为论文共同第一作者，三亿体育app化学学院、智能分子交叉科学研究分中心张治元教授、李春举教授和美国德克萨斯三亿体育app奥斯汀分校Jonathan L. Sessler教授为共同通讯作者，三亿体育app为第一通讯单位。该研究工作得到了国家自然科学基金（22201211, 22471194）、天津市自然科学基金（23JCZDJC00660, 20JCZDJC00200）等资金支持。
论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c20599
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