然而,共價(jià)修飾引入的不飽和鍵往往會(huì)帶來有機(jī)分子共軛系統(tǒng)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(duì)于周圍環(huán)境較為敏感,如溫度等。這些因素最終都會(huì)影響分子的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。
近日,浙江大學(xué)的劉昭明研究員團(tuán)隊(duì)將碳酸鈣寡聚體(CCO)作為無機(jī)離子分子片段,作為官能團(tuán)修飾到含羧基的有機(jī)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(jī)分子的“鎖”,在不改變有機(jī)分子原有最大發(fā)射波長(zhǎng)的前提下極大的提升了有機(jī)分子的熒光量子產(chǎn)率(PLQY),其中最高的PLQY可達(dá)到99.9%。實(shí)現(xiàn)了單分子水平下的超強(qiáng)熒光。



同時(shí),這類碳酸鈣官能團(tuán)修飾的雜合分子還具有無機(jī)離子交聯(lián)的反應(yīng)特性(詳見Nature,2019, 574, 394)。由于每個(gè)有機(jī)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(lián)之后,有機(jī)分子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)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(xiàn)出高的熒光量子產(chǎn)率,同時(shí)其溶液態(tài)的最大熒光發(fā)射峰在固體中能得到保留。固體中的有機(jī)分子被碳酸鈣有效保護(hù),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(fā)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