马志勇副教授在纯有机室温磷光材料设计和制备领域取得重要进展

来源:betway必威官网手机版 时间:2019-09-12阅读次数:11

具有光、力、酸碱等刺激性响应的发光材料在生物成像、光电器件、传感器和数据加密等领域具有重要应用。相比传统荧光材料,纯有机室温磷光材料理论上能通过系间窜越形成三重激发态, 实现更长寿命,是理想的高灵敏生物成像试剂,并且相对于含有重金属的室温有机磷光材料具有低毒、低成本特点。但目前纯有机室温磷光材料刺激性响应的研究还限于温度和氧气两种刺激,具有光、力、酸碱或多重响应的纯有机室温磷光材料依然稀缺。探索并合成新型刺激响应磷光材料是发光材料中的一大难题。

近日,betway必威官网手机版马志勇副教授与北京大学贾欣茹教授团队以二苯酮为电子受体,二苯并呋喃和咔唑为电子给体,通过铃木偶联和亲核取代反应合成的纯有机小分子ODFRCZ具有荧光(1.5ns)、延迟荧光(13μs)及室温磷光(350ms)三重发光。该分子具有双重力响应性和晶态下的光致变色性质。

初始状态下,ODFRCZ晶体粉末荧光为紫色,撤掉紫外光照后可以观察到黄色余晖,室温磷光寿命达到ms级。ODFRCZ的dimer 1采用的是平行分子排列模式,具有较大的跃迁偶极矩,S1与Tn之间能级较近,有效地促进了系间窜跃,进而产生室温磷光。研磨后的粉末荧光颜色由紫色变为深蓝色,延迟荧光和磷光消失,这是因为力使之从晶态转变为无序态,其三线态激子因热运动和氧气猝灭。

此外,该团队发现ODFRCZ的单晶具有可逆的光致变色效果。观察ODFRCZ光照前后单晶,羰基上孤对电子与相邻苯环上的相互作用力增强,与二苯并呋喃的相互作用力减弱,作者推测在光诱导下分子运动形成不稳定的三线态激子而引起光致变色。

该工作近日发表在化学顶尖期刊《 Angewandte Chemie 》,由硕士生黄丽丽完成,马志勇副教授和贾欣茹教授为共同通讯作者,betway必威官网手机版为第一完成单位。该工作得到国家自然科学基金、北京市自然科学基金和betway必威官网手机版双一流建设经费的资助。感谢阳庆元教授给予的大力支持!

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201908567?af=R