廣州大學大灣區環境研究院王平山教授團隊的謝廷正教授在AIE超分子籠領域取得新進展

大灣區環境研究院王平山教授及謝廷正教授以及美國Akron大學的Newkome教授為論文的通訊作者,張哲副教授及2021級博士研究生白棲霞為論文的第一作者,廣州大學為論文第一通訊組織。隨著AIE效應的强力發展,化學家們也嘗試將這類系統引入超分子領域。

近日,廣州大學大灣區環境研究院王平山教授團隊的謝廷正教授在英國皇家化學會旗艦期刊《Chemical Science》發表了題為“Supramolecular cuboctahedra with aggregation-induced emission enhancement and external binding ability”的高水准學術論文(Chem.Sci.,2022,13,5999-6007,DOI: org/10.1039/D2SC00082B)。大灣區環境研究院王平山教授及謝廷正教授以及美國Akron大學的Newkome教授為論文的通訊作者,張哲副教授及2021級博士研究生白棲霞為論文的第一作者,廣州大學為論文第一通訊組織。該研究工作得到了國家自然科學基金、廣東省“珠江人才計畫”、廣東省自然科學基金等項目的支持。

相對於成熟的無機發光材料,有機發光材料的應用研究尚處在攻關階段,但是其分子結構設計修飾的靈活性和資料功能的可調諧及預計性逐步被業界認可,已成為材料學、化學、物理學和電子學等領域共同關注的研究熱點,具有潜在的巨大商機。尤其自從聚集誘導螢光(AIE)現象被報導以來,基於各種螢光基團比如六苯基矽、四苯乙烯和9,10-二苯基蒽等的有機發光材料被陸續探索出來,並廣泛用於光電子學、生物感測器、細胞成像等其他領域。隨著AIE效應的强力發展,化學家們也嘗試將這類系統引入超分子領域。然而,AIE現象的產生現時僅限於在配體或超分子中引入具有AIE效應的基團,此外,具有AIE特性的螢光有機配體與金屬離子配比特後往往會引起螢光淬滅。囙此,通過傳統有機配體進行設計和製造具有AIE特性的螢光可調控的超分子籠仍然是一個挑戰。

該工作報導了一個使用聚集導致螢光淬滅(ACQ)的有機配體通過協同空間位點阻力效應獲得顯著AIE效應的超分子籠,該分子籠為立方八面體形狀,具有一個直徑約為6納米的巨大空腔。其中配體(L1L2)表現出傳統的ACQ特徵,而超分子籠(S1)在與Zn2+配比特後觀察到了明顯的AIE現象。有意思的是,在高分辨透射電子顯微鏡下,可以觀察到這兩種立方八面體超分子籠通過陰離子的膠連作用分級自組裝成具有單分子寬度的微米級納米帶。該類超分子可用於結合鋅卟啉,在單分子催化、高靈敏度螢光感測器等領域顯示出潜在的應用前景。在該篇論文中,作者提出了製造螢光金屬配比特超分子籠的新策略,為新的AIE分子的設計和合成提供了新的見解,探索了超分子籠在傳感、主客體化學和可調控發光材料方面有潜在的應用,這對金屬有機超分子發光材料的設計與製備有著重要意義。

通過L1L2和Zn2+的自組裝製備立方八面體S1S2

原文連結:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/sc/d2sc00082b

資料標籤: 廣州大學 科普
本文標題: 廣州大學大灣區環境研究院王平山教授團隊的謝廷正教授在AIE超分子籠領域取得新進展
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