华南理工大学曹德榕、唐浩AOM:手性联萘[n]芳烃凝胶:可控凝胶化能力及圆偏振发光的逐步放大

文摘   2025-01-09 19:14   福建  

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原文链接:10.1002/adom.202402460

通过手性大环自组装构建圆偏振发光 (CPL) 材料引起了广泛关注。然而,控制它们的纳米结构形貌和理解手性放大机制仍然具有挑战性。
近日,华南理工大学曹德榕、唐浩团队通过一步反应合成了一系列含有不同数量联萘单元的手性大环同系物(联萘[n]芳烃,表示为 nn = 25)。所有大环都表现出 CPL,在较小的同系物 2 3 中观察到更强的手性放大,与单体相比,不对称因子 (|glum|) 分别为 6 倍和 2.75 倍。这些较小的同系物在各种溶剂中形成超分子凝胶,而较大的同系物则产生无定形沉淀物。2 3 的凝胶中观察到进一步增强的 CPL,其中 |glum|与单体相比,分别达到 3.3 × 10−38.25 倍和 5.5 倍。3 的凝胶保持稳定数月,而 2 的凝胶在𝝅-𝝅相互作用的驱动下在数天内转变为微晶体。这些发现阐明了一种通过调节分子刚性和柔性与大环尺寸来控制发光团排列的大环策略,为创建具有放大手性的 CPL 活性材料和具有可控稳定性的凝胶提供了途径。相关研究成果发表于《Adv. Optical Mater.》上

图文解析

方案 1. 大环同系物的尺寸、形状和性质的结构依赖性,以及联萘[n]芳烃的 S-对映体的合成路线 (25)。除了使用试剂的相反对映体外,R-对映体的路线相同。

1. a) SEM b) TEM 图像,以及 c) MeCN 凝胶(0.75% w/v)获得的 (SSS)-3 干凝胶的 PXRD 光谱;d) SEM e) TEM 图像,以及 f) 从新鲜 DCM/IPA 凝胶(1% w/v)获得的 (SS)-2 干凝胶的 PXRD 光谱;g) SEM h) TEM 图像,从储存 2 天的 DCM/IPA 凝胶(1% w/v)获得的 (SS)-2 样品;i) DCM/IPA 凝胶(1% w/v)获得的 (SS)-2 样品的 PXRD 光谱(紫色曲线),储存 2 天(紫色曲线)或在≈320°C 下加热 20 分钟(黑色曲线)。

方案2. 23的分级自组装过程以及纤维内分子排列的说明。

2. DCM 溶液(1.0 × 10−5 m𝜆ex = 300 nm)中 (RR)/(SS)-2(RRR)/(SSS)-3(RRRR)/(SSSS)-4 (RRRRR)/(SSSSS)-5 a) CD b) CPL 光谱;由 DCM/IPA1:1v/v𝜆ex = 300 nm)制备的凝胶状态的 (RR)/(SS)-21% w/v)的 CD d) CPL 光谱;e) CD f) DCM/IPA1:1v/v𝜆ex = 300 nm)制备的凝胶状态的 (RRR)/(SSS)-31% w/v)的 CPL 光谱。

3. 优化后的 a) (SS)-2b) (SSS)-3c) (SSSS)-4 d) (SSSSS)-5 的基态分子结构。

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