推拉电子结构手性四配位硼的光学性质

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.220398

摘要/Abstract

摘要：

圆偏振发光（Circularly polarized luminescence，CPL）有机分子是一类重要的手性光学材料，在有机光学和有机电子学等领域受到广泛关注。通过引入手性联萘基团和构建推拉电子结构的设计理念同时实施到双硼氮桥联联吡啶单元，发展出了一系列具有推拉电子结构的手性四配位硼分子。结果表明，改变给电子单元可以调节分子的发光现象，含有二苯胺（2a）和咔唑（2b）单元的分子展现出典型的聚集诱导荧光淬灭现象，而含有9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶（2c）单元的分子具有特征的聚集诱导发光性质。手性联萘基团的引入使3个分子具有手性光学性质，展现出圆二色信号和圆偏振发光特性，它们的不对称因子均超过了1×10^-3，另外，改变给电子单元有效调节了手性分子的发光颜色。

关键词: 有机硼烷, 推拉电子结构, 手性, 圆偏振发光, 聚集诱导发光

Abstract:

Circularly polarized luminescence （CPL） organic molecules， an important class of chiral optical materials， have received great attention in the fields of organic optics and organic electronics. In this study， we simultaneously incorporate chiral binaphthyl moieties into and construct donor-acceptor electronic structures of double B←N bridged bipyridine. We synthesize a series of chiral tetracoordinate organoborane molecules with donor-acceptor electronic structures. While the molecules containing the diphenylamine and carbazole units exhibit conventional aggregation-caused quenching emission phenomenon， the compound bearing with the 9，9-dimethyl-9，10-dihydroacridine group has unique aggregation-induced emission property. More importantly， incorporation of two axially chiral binaphthyl moieties makes them possess intriguing chiral optical properties， as proved by circular dichroism and CPL measurements. The luminescence dissymmetric factors of their CPL properties are exceeding 1×10^-3.

Key words: Organoborane, Donor-acceptor structure, Chiral, Circularly polarized luminescence, Aggregation-induced emission

中图分类号:

O626.5

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图/表 3

图1 （A）化合物2a、2b和2c的合成路线图；（B）化合物2a的X射线晶体结构图

Fig.1 （A） Synthesis of 2a， 2b and 2c；（B） X-ray single-crystal structure of 2a

图2 （A）2a、2b和2c在甲苯溶液及薄膜的紫外可见吸收光谱和荧光光谱；具有不同水体积分数的四氢呋喃/水混合物中（B）2a、（C）2b和（D）2c的荧光光谱。插图为体系在紫外光照射（365 nm）下的照片

Fig.2 （A） UV-Vis absorption and fluorescence spectra of toluene solutions and thin films of 2a， 2b and 2c； Fluorescence spectra of （B） 2a，（C） 2b and （D） 2c in THF/water mixtures with different water volume fractions. Insets are photographs of the solutions under UV light （365 nm）

图3 （A）2a、2b和2c的圆二色谱和圆偏振发光光谱；（B）2a、2b和2c的循环伏安图（氧化电位在二氯甲烷溶液中测得，还原电位在四氢呋喃溶液中测得，电解质为四丁基六氟磷酸铵）

Fig.3 （A） Circular dichroism and circularly polarized luminescence spectra of 2a， 2b and 2c；（B） Cyclic voltammograms of 2a， 2b and 2c in CH2Cl2 for oxidation and in THF for reduction using n-Bu4NPF6 as the electrolyte

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