中國科學(xué)院化學(xué)研究所鐘羽武課題組在圓偏振發(fā)光金屬有機材料方面取得進展
圓偏振發(fā)光(CPL)是指手性物質(zhì)受激發(fā)后發(fā)射出具有差異的左旋和右旋圓偏振光的現(xiàn)象。近年來，鑒于其在新型光學(xué)顯示器件、手性納米光電器件、手性識別和催化、對比成像及信息存儲和加密等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，CPL材料受到了研究人員的廣泛關(guān)注。目前大多數(shù)手性發(fā)光分子材料的CPL性能還達不到實際應(yīng)用的需求，制備兼具高效發(fā)光和高不對稱發(fā)光因子（glum）的CPL材料是該領(lǐng)域一個難點。
在國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院和科技部的支持下，中國科學(xué)院化學(xué)研究所（簡稱：化學(xué)研究所）光化學(xué)院重點實驗室鐘羽武課題組近期報道了一類含有手性取代基的金屬有機鉑化合物，通過改變分子組裝條件，從同一分子手性化合物出發(fā)得到了手性翻轉(zhuǎn)的高效CPL薄膜，可獲得同時具有>50%發(fā)光量子效率和>0.5不對稱發(fā)光因子的紅色圓偏振磷光（圖1）。該金屬有機鉑化合物具有NNC類型不對稱配位模式，比前期報道的NCN配位類型鉑化合物（ChemPhotoChem 2022,6,e202100239）更有利于實現(xiàn)手性放大。形貌表征和組裝機理研究表明，此類化合物薄膜優(yōu)秀的CPL性能主要是由于平面金屬鉑配合物通過多級手性組裝，形成了交叉互穿的纖維網(wǎng)絡(luò)狀晶態(tài)結(jié)構(gòu)。基于該手性薄膜，課題組實現(xiàn)了CPL對比成像的光學(xué)應(yīng)用，并將其作為手性過濾器誘導(dǎo)非手性發(fā)光分子材料或普通發(fā)光二極管產(chǎn)生高效圓偏振光。
該工作為手性功能分子的多級組裝及高效CPL材料的合成提供了重要的參考，相關(guān)研究成果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202402882。論文第一作者為龔忠亮副研究員，通訊作者為鐘羽武研究員和龔忠亮副研究員。
圖1. ?基于手性金屬有機鉑化合物的圓偏振發(fā)光
光化學(xué)院重點實驗室
