有机化学ChineseJournalofOrganicChemistryHIGHLIGHT*Correspondingauthor.E-mail:hbqiu@sjtu.edu.cn.PublishedonlineJanuary5,2023.Chin.J.Org.Chem.2023,43,371～372©2023ShanghaiInstituteofOrganicChemistry,ChineseAcademyofScienceshttp://sioc-journal.cn/371DOI:10.6023/cjoc202300006亮点述评超高荧光量子产率圆偏振发光纳米石墨烯干富伟邱惠斌*(上海交通大学化学化工学院上海200240)CircularlyPolarizedLuminescentChiralNanographenewithanUltrahighFluorescenceQuantumYieldGan,FuweiQiu,Huibin*(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240)圆偏振发光(circularlypolarizedluminescence,CPL)材料在三维显示、光学信息存储和加密、不对称合成、光电器件等方面具有广阔的应用前景,近年来已成为前沿研究的一个热点[1].衡量CPL材料性能优劣通常有两个关键参数,一个是荧光量子产率(ΦF),另一个是发光不对称因子(glum).在实际研究中,CPL材料的ΦF和|glum|通常情况下是无法兼顾的,很少有材料可以同时具有高ΦF和高|glum|.手性纳米石墨烯是一类具有非平面手性共轭结构的纳米石墨烯,在手性光学、电磁学等方面拥有其他传统手性分子可能无法具备的优势性能[2],此外,得益于分子间相对较弱的非典型π-π堆积,其溶解性远好于具有类似尺寸的平面纳米石墨烯,为相关功能材料与器件的开发与优化提供了便利.目前,以自下而上法为主的溶液化学可以精确地控制纳米石墨烯的尺寸、拓扑结构、边缘形态等,从而使纳米石墨烯能够展现出可以调节的光学性质,同时也为相应构效关系的研究提供可能[3-4].然而,先前的研究工作主要着眼于提升手性纳米石墨烯的|glum|水平,例如,在纳米石墨烯中引入长螺烯(π-共轭扩展)[5]或杂原子[6]可以有效提高|glum|,但这些分子体系的荧光量子产率仍然比较低(通常ΦF＜60%).针对如何设计具有高效发光性能的手性纳米石墨烯这一问题,目前还缺少相关的理论和实验来指导相应的研究工作.近期,南开大学化学学院的王小野课题组报道了一种设计合成高效发光手性纳米石墨烯的新策略,即以具有超高ΦF值的发色团作为核心,进行螺旋π-共轭扩展,同时保持其前线分子轨道(FMO)的分布模式,由此使所形成的手性纳米石墨烯继承核心分子的超高效发光性质,从而将ΦF提升至90%以上(图1)[7].图1超高荧光量子产率圆偏振发光纳米石墨烯的设计思路Figure1DesignprincipleofCPL-activenanographenewithultrahighΦF该研究团...
