Angew. Chem.：葫芦脲促进固态超分子高产率室温磷光

有机室温磷光在光电子和光生物方面具有广泛的应用，比如光致发光二极管和生物成像等，因此受到极大地关注。然而纯有机分子固有的弱自旋耦合导致其磷光发射效率很低，所以开发简单有效的方法以提高量子产率意义非凡。

最近，南开大学刘育（点击查看介绍）课题组发现有机小分子溴苯基甲基吡啶PYX（X= Cl, Br, I, PF6）的抗衡离子不同，发光效率也不同（从0.4%到24.1%），他们利用单晶详细考察了四种不同抗衡离子对PY的影响，排除了扭转角和面间距这两个因素之后，最终确定，卤键是高磷光产率的主要原因。正是因为碘负离子与PY形成了卤键，才导致系间窜越更有效，从而促进了磷光的产生。

基于这个实验结果以及课题组数十年来对大环及超分子化学的深入研究，他们选取了葫[6]（Cucurbit[6]uril）作为主体，利用固相合成法与PYX键合，期望进一步提高磷光。有趣的是，复合物的磷光确实得到了极大地增强，达到了81.2%，这也是迄今纯有机室温磷光量子产率的最高纪录。单晶数据表明，量子产率如此大幅度的提升主要归因于两点：一是葫[6]分子形变为椭球状，紧密的包结PYCl，极大地抑制了非辐射跃迁；二是葫[6]上的羰基与PY距离很近，促进了系间窜越。他们也考察了大环尺寸效应的影响，发现更大或更小的主体都没有这种促进效果。

进一步研究形貌，他们发现复合物是微米级的纤维，X射线粉末衍射的实验数据及模拟数据确定其堆积模式为葫芦脲分子层层上下对齐，客体分子占据其空腔，这种模式也与单晶结果吻合良好。该工作为研发高产率室温磷光提供了新方法，也为固相合成主客体复合物及组装体扩充了实例。

相关工作发表在Angewandte Chemie International Edition 上，第一作者为南开大学博士研究生张治元（Zhi-Yuan Zhang）。

该论文作者为：Zhi-Yuan Zhang, Yong Chen, Yu Liu

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Efficient Room-Temperature Phosphorescence of Solid-State Supramolecule Enhanced by Cucurbit[6]uril

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201901882

导师介绍

刘育

https://www.x-mol.com/university/faculty/11804

课题组主页

http://supram.nankai.edu.cn/

（本稿件来自Wiley）