Angew. Chem. :高效圆偏振近红外TADF的非手性环三核金配合物

  • A+

红外(NIR)发光材料(700~2500 nm)因为在有机发光二极管(OLED)、安全防伪、光动力治疗以及生物成像等领域的应用引起了人们的广泛关注。然而,因为能隙定律以及近红外发射体所需能隙较小,实现高效的近红外发光非常困难,特别是构筑高量子产率(PLQY)近红外热活化延迟荧光(TADF)材料更具挑战。圆偏振发光(CPL)表现出激发态手性,将CPL与TADF相结合将构筑多功能发光材料。虽然CPL-TADF材料自2015年报道以来逐渐增加,但合成具有NIR发射的CPL-TADF材料仍是一大难题。


暨南大学周小平/李丹教授团队采用非手性的环三核(CTC)配合物Au3(4-Clpyrazolate)3(Cl-Au)和Au3(4-Brpyrazolate)3(Br-Au)(pyrazolate=吡唑基)实现了高效的NIR-CPL-TADF发光材料的构筑(Cl-Au: PLQY = 70.2%,glum = 3.4 × 10-3; Br-Au: PLQY = 72.5%,glum = 2.7 × 10-3)。



1

单晶结构分析表明Cl-Au和Br-Au都结晶于非中心对称的Pna21空间群。Cl-Au晶体中相邻的两个CTC分子最短Au…Au距离明显小于Au原子范德华半径之和,表明分子间存在亲金属作用。同时,这些作用力也导致CTC分子沿着亲金属作用方向的无限柱状堆积。

2

室温/变温稳态光谱、瞬态光谱、绝对量子产率以及变温寿命测试等光谱学手段表明Cl-Au和Br-Au的发射为高效的NIR-TADF(λmax = 720 nm,PLQY>70%)。理论计算进一步验证了TADF的发射机理,并揭示S1和T2(S为单重态,T为三重态)较小的能量差以及配体到金属-金属的电荷转移(1LMMCT)诱导的较大的旋轨耦合常数是产生如此高效NIR-TADF的关键因素。

3

结晶于m、mm2、0以及00的非手性发光晶体具有手性光学活性的潜力。Cl-Au和Br-Au都结晶于Pna21空间群,表明它们可能存在光学活性。圆二色光谱和CPL光谱测试结果验证了它们具有光学活性。同时还发现已经报道的具有特殊空间群环三核配合物的晶体也具有CPL活性。进一步研究表明晶性对Cl-Au和Br-Au的CPL性能起着关键影响,当用机械力破坏其晶性后,样品的CPL信号也随着消失。利用晶性调控CPL性能这一特点,将Cl-Au作为发光发光墨水分散在PVA介质中,并结合3D打印技术成功制备了防伪logo。晶性较差的字母N与晶性较好的字母J/U在发射光谱上完全一致,但在CPL测试中只有J/U存在信号,从而实现了非手性材料的圆偏振防伪。本工作提供了一种简单且有效的策略来构筑具有CPL-NIR-TADF特点的一价金配合物,这将为先进发光材料的开发提供新思路。

7

文信息

Achiral Au(I) Cyclic Trinuclear Complexes with High-Efficiency Circularly Polarized Near-Infrared TADF

Dr. Hu Yang, Su-Kao Peng, Dr. Ji Zheng, Dr. Dong Luo, Dr. Mo Xie, Dr. Yong-Liang Huang, Xuan Cai, Dr. Jizhuang Wang, Prof. Xiao-Ping Zhou, Prof. Dan Li

文章的第一作者是暨南大学的博士后杨虎和博士生彭苏考


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202310495




weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0