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原文链接:10.1038/s41467-025-55895-x
图文解析
图 1 | 设计和构建具有双发射状态的 D-A CPP 纳米环的概念策略。a 先前工作中的 D-A CPP 纳米环表现出单一发射(上),而本工作中表现出来自局部激发 (LE) 和电荷转移 (CT) 状态的可调双发射(下)。b 基于 Diels-Alder 反应的有效后合成策略用于合成醌基 D-A [n]CPP(Nq[10]CPP、Aq[10]CPP 和Tq[10]CPP)以及本工作中的 CHCl3 荧光发射光谱。Nq 萘醌、Aq 蒽醌、Tq 四苯醌。
图 2 | 合成路线。反应条件:a Pd(PPh3)4、K2CO3、THF/H2O、110°C、过夜;b SnCl2、HCl、THF、r.t.、16 小时、12%(两步);c (CH3)2CO、NaHCO3、Oxone、二氯甲烷、H2O、-5°C、24小时、33%;d苯醚、200 °C、2 天、37%-51%。Th 噻吩。oxTh 噻吩-1,1-二氧化物。
图 3 | X 射线晶体结构。a Th[10]CPP、b Nq[10]CPP 和 c Aq[10]CPP 的X 射线晶体结构(左)、人字形堆积模型(中)、长距离通道排列(右);d Nq[10]CPP 和 e) Aq[10]CPP 的分子间非共价相互作用。
图 4 | 光物理特性。a 紫外-可见光谱,b Th[10]CPP、oxTh[10]CPP、Nq[10]CPP、Aq[10]CPP和 Tq[10]CPP(1.0 × 10−5 M)在 CHCl3 中的荧光光谱,c Th[10]CPP、oxTh[10]CPP、Nq[10]CPP、Aq[10]CPP和 Tq[10]CPP 在CHCl3 中的图片(环境光下)和 d λ = 365 nm 时)。
图 5 | 理论计算。通过 TD MN15/6-31 G*/SMD 计算的 a oxTh[10]CPP、b Nq[10]CPP、c Aq[10]CPP 和d Tq[10]CPP 的前线分子轨道的能量图和图形表示。f 的值表示振荡器强度。
图 6 | THF/H2O 中的聚集体。THF 溶剂中不同水分数的荧光发射光谱(左),红移发射与蓝移发射的荧光强度比与水分数的关系曲线。插图:(a)Nq[10]CPP(1.0 × 10−5M,λex = 338 nm)的 THF/H2O 混合物(右)中的荧光颜色变化照片(中),b Aq[10] CPP(5.0 × 10−6M,λex = 331 nm),c Tq[10]CPP(5.0 × 10-6M,λex = 332 nm),d oxTh[10]CPP(1.0 × 10−5 M,λex = 343 nm)。
图 7 | 扫描电子显微镜。a Nq[10]CPP 在 THF/水(20:80,v/v,fw = 80 %)中的 SEM 图像;b Nq[10]CPP 在 THF/水(5:95,v/v,fw = 95 %)中的 SEM 图像;c Aq[10]CPP 在 THF/水(45:55,v/v,fw = 55 %)中的 SEM 图像;d Aq[10]CPP 在 THF/水(5:95,v/v,fw = 90 %)中的 SEM 图像;e Tq[10]CPP 在 THF/水(28:72,v/v,fw = 72 %)中的 SEM 图像;f) Tq[10]CPP 在 THF/水(10:90,v/v,fw = 90 %)中的 SEM 图像。 g oxTh[10]CPP 在 THF/水中 (40:60, v/v, fw = 60 %);h) oxTh[10]CPP 在 THF/水中 (10:90, v/v, fw = 90 %)。
图 8 | PMMA 薄膜中的发射光谱和颜色。a 5.0 wt.% Th[10]CPP、oxTh[10]CPP、Nq[10]CPP、Aq[10]CPP和 Tq[10]CPP / PMMA 薄膜的荧光光谱,b PMMA 薄膜中 Th[10]CPP、oxTh[10]CPP、Nq[10]CPP、Aq[10]CPP和 Tq[10]CPP 在λ = 365 nm 处的图片。
图 9 | Aq[10]CPP 还原时的光物理特性。a Aq[10]CPP 和红色 Aq[10]CPP 在 CHCl3 中的紫外可见光谱和荧光发射光谱。b 在 b 环境光和 c λ = 365 nm 的紫外光下,Aq[10]CPP 和红色 Aq[10]CPP 在 CHCl3 中的图片。红色:还原。
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