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原文链接:10.1039/D4CC05693K
手性广泛存在于从微观电子到宏观宇宙的宇宙中 。手性光学材料,例如圆偏振发光(CPL)材料,在光通信 、量子计算 、视觉成像 、信息加密 等领域具有巨大的应用前景。迄今为止,已经有许多关于CPL材料制备策略的报道。与固体CPL材料相比,液体通常更易于处理和加工。它们可以很容易地与其他物质混合,并且它们的流动特性在制造过程中具有优势。在之前的工作中,以手性深共晶溶剂(DES)为基质,成功诱导了全色和白光的CPL。在该系统中,氢键是形成网络并将手性转移到非手性荧光分子的主要驱动力。因此,包括CPL和圆二色性(CD)信号在内的诱导手性随温度的升高而减弱。然而在很多实际应用中,特别是电子电路应用中,芯片发热是不可避免的,这就要求CPL材料能够耐受热失活。据我们所知,能作为热稳定的CPL诱导基质的有机手性液体非常罕见。
近日,中国科学院化学研究所刘鸣华、张莉团队合成了基于全氟碳链的手性分子(L-/D-C7FGM)的对映体,如图1a所示。由于氟碳链的分子横向吸引力小,C7FGM即使具有相对较高的分子量(M.W.= 571.24 Da)也表现出较低的相变温度(熔点= 37 ℃)26,27。此外,含有氟碳链的手性液体也作为基质,将手性转移到非手性荧光分子上,使其表现出诱导的CD和CPL信号,且具有良好的热稳定性,如图1b所示。此外,在C7FGM基质的液态和固态下都观察到了反转的CD和CPL信号。相关研究成果发表于《Chem. Commun.》上。
图文解析
图 1 a) L-/D-C7FGM 和非手性染料的分子结构,以及染料@C7FGM 液体在紫外光下的照片。b) L-C7FGM 作为手性基质诱导非手性染料显示 CPL 的示意图。染料诱导的手性信号在手性 C7FGM 液体介质中表现出热稳定性,并且在 C7FGM 液体和固体系统中观察到手性符号的反转。
图 2 a) L-/D-C7FGM 的 TGA 曲线。b) 通过 TGA 测量的 L-/D-C7FGM 在 80 ℃ 下保温 1 小时的质量损失曲线。c) L-/D-C7FGM 的 DSC 曲线。d) L-C7FGM 在 40 ℃ 和 80 ℃ 下的 XRD 图案。
图3 不同染料(1 wt%)诱导的 CD (a) 和 CPL (b)。1% 咔唑@L-/D-C7FGM 的变温 CD (c) 和 CPL (d) 光谱。e) 1% 咔唑@L-/D-C7FGM 在 372 nm 和 390 nm 处的 gabs(e)在 80 ℃ 保持温度后和(f)在冷却加热循环后。
图 4 a) 1% 咔唑@L-C7FGM 在液相和固相中的归一化 CD 光谱。b) 1% 染料@L-C7FGM 在液相和固相中的归一化 CPL 光谱。L-C7FGM 在液相和固相中的 ATR-FTIR 光谱 (c) 和 XRD 图案 (d)。固相 (e) 和液相 (f) 中不同位置的掺杂咔唑的图示,其中 L-C7FGM 的排列通过 MD 模拟(图 S22,23)。
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