作为最经典的激基二聚体发光体系，基于芘的激基二聚体由于其单线态寿命长、斯托克斯位移大以及荧光量子产率高等优势而被广泛应用于化学传感、发光材料以及光催化等领域。特别地，近年来基于芘激基二聚体的圆偏振发光引起了越来越多的关注，常见的策略则是通过经典手性基元的引入诱导芘基元的手性排列从而实现具有优异性能的圆偏振发光体系的构筑。实际上，当形成环蕃结构时，一旦芘平面不能自由旋转，芘蕃分子在无需外来手性因素诱导的情况下就可表现出平面手性。更为重要的是，芘蕃的强结构刚性和低构象柔性不仅会显著增强电偶极矩和磁偶极矩之间的耦合，还会导致更好的轨道重叠和电化学激发过程中的电子转移，因此其有望表现出优异的圆偏振光致发光和电致化学发光性能。带着这样的设计思路，华东师范大学王威研究员和朱安伟教授团队成功实现了一类兼具强烈和稳定圆偏振光致发光和电致化学发光的平面手性芘蕃体系的创制（图1）。
图1：本工作所创制的具有不同桥连基团的平面手性芘蕃体系 作者通过在高稀释条件下的醚化反应合成了Py-S, 之后通过不同的氧化条件分别合成了Py-SO和Py-SO2，并通过高稀释的光反应合成了Py。Py的荧光量子产率高达34.11%，时间分辨的瞬态吸收光谱阐明了不同桥接基团对量子产率的影响。令人欣喜的是，目标手性芘蕃Py-S, Py-SO, Py-SO2, Py均表现出优异的圆偏振光致发光（CP-PL）性能，|glum|值最高可达0.034。更为重要的是，其圆偏振发光性能在十种溶剂以及宽的浓度和温度区间均表现出优良的稳定性，确证了芘蕃刚性结构的重要影响（图2）。理论计算结果表明该类新型芘蕃分子中电偶极矩μ与磁偶极矩m的夹角θ均小于10°，cosθμ,m值均接近1，这也是其具有高不对称发光因子的重要原因之一。 图2：所得平面手性芘蕃体系强烈且稳定的光致圆偏振发光性能 作者还对芘蕃Py的圆偏振电致化学发光（CP-ECL）性能进行了研究，在过氧化苯甲酰（BPO）为助反应剂的条件下，Py展示出了优异的CP-ECL性质，其发光不对称因子|gECL|高达0.014，为目前报道的有机体系中的最高值（图3），也再次确证了刚性环蕃骨架在增强其圆偏振发光性能方面的重要作用，使得其成为手性传感等实际应用的优势平台。 图3：芘蕃Py的圆偏振电致化学发光性能 总之，该研究成功实现了一类新型手性环蕃体系的创制，其独特的结构以及所展示出的强烈且稳定的圆偏振发光性能使其成为兼具基础研究和实际应用的优势平台。 论文信息 Rigidly Locked Pyrene Excimers in Planar Chiral Pyrenophanes for Intense and Stable Circularly Polarized Photoluminescence and Electrochemiluminescence Lin-Tao Bao, Rui-Hua Zhang, Xiaoyue Yuan, Dr. Xueli Wang, Peicong Wu, Dr. Xu-Qing Wang, Prof. Dr. Jinquan Chen, Prof. Dr. Anwei Zhu, Prof. Dr. Hai-Bo Yang, Prof. Dr. Wei Wang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202500472
