然而,共價修飾引入的不飽和鍵往往會帶來有機分子共軛系統的改變,從而影響其本身的熒光性能;而氫鍵等作用力又往往對于周圍環境較為敏感,如溫度等。這些因素最終都會影響分子的發光效率和穩定性。
近日,浙江大學的劉昭明研究員團隊將碳酸鈣寡聚體(CCO)作為無機離子分子片段,作為官能團修飾到含羧基的有機熒光分子中,利用離子分子片段中離子鍵的非共軛性以及剛性,將碳酸鈣離子分子片段作為有機分子的“鎖”,在不改變有機分子原有最大發射波長的前提下極大的提升了有機分子的熒光量子產率(PLQY),其中最高的PLQY可達到99.9%。實現了單分子水平下的超強熒光。



同時,這類碳酸鈣官能團修飾的雜合分子還具有無機離子交聯的反應特性(詳見Nature,2019, 574, 394)。由于每個有機分子均被碳酸鈣離子分子片段連接,因此自下而上通過離子聚合交聯之后,有機分子內的運動和分子間的相互作用被有效的限制在碳酸鈣固體中,從而表現出高的熒光量子產率,同時其溶液態的最大熒光發射峰在固體中能得到保留。固體中的有機分子被碳酸鈣有效保護,因此在溶劑腐蝕或變溫(25-200 oC)條件下均保持較好的熒光發光水平。

Jian Zhang,?Hengyue Xu,?Weifeng Fang,?Xin Liu,?Prof. Haoke Zhang,?Prof. Ruikang Tang,?Prof. Zhaoming Liu
Angewandte Chemie International Edition
DOI:?10.1002/anie.202415664