福建物構(gòu)所白光圓偏振發(fā)光材料研究獲進(jìn)展

具有圓偏振發(fā)光（CPL）特性的材料在3D顯示、信息存儲(chǔ)與處理、CPL激光、生物探針、光催化不對(duì)稱合成等方面頗具應(yīng)用前景而受到關(guān)注。發(fā)展具有多重發(fā)射的圓偏振發(fā)光材料有望帶來(lái)白色CPL器件的突破，并為探索手性化合物的多重激發(fā)態(tài)提供獨(dú)特的模型。金屬-有機(jī)配位聚合物具有豐富的手性結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光學(xué)性能，是構(gòu)筑多重發(fā)射圓偏振發(fā)光的優(yōu)秀候選材料。

中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室洪茂椿課題組通過(guò)不對(duì)稱自組裝，獲得一對(duì)具有螺旋手性的Cu(I)配位聚合物。研究通過(guò)發(fā)揮化合物獨(dú)特的手性結(jié)構(gòu)和雙峰發(fā)射的特性，實(shí)現(xiàn)了具有高顯色指數(shù)和不對(duì)稱因子的本征圓偏振白光材料。

研究利用構(gòu)象多變的非手性有機(jī)配體與一價(jià)銅簇通過(guò)配位自組裝，自發(fā)拆分得到一對(duì)具有手性的二維層狀配位聚合物（1-M/1-P）。單晶結(jié)構(gòu)分析顯示其手性來(lái)自于燒瓶狀結(jié)構(gòu)基元的多重螺旋組裝（圖1）。

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圖1.手性銅簇配位聚合物的結(jié)構(gòu)

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圖2.手性銅簇配位聚合物結(jié)晶過(guò)程中的不對(duì)稱破缺現(xiàn)象

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圖3.手性銅簇配位聚合物同時(shí)具備優(yōu)秀的白光發(fā)射和圓偏振發(fā)光性能

在配位自組裝過(guò)程中觀察到有趣的不對(duì)稱破缺現(xiàn)象。理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，配體在配位后構(gòu)象的固定是產(chǎn)生手性的根本原因。1-M中的結(jié)構(gòu)基元具有更低的相對(duì)穩(wěn)定性，在初始結(jié)晶過(guò)程中優(yōu)先被結(jié)晶出來(lái)，再通過(guò)自催化過(guò)程將最初的手性放大，最終產(chǎn)生體系的不對(duì)稱破缺現(xiàn)象。