复旦大学通过螺旋自组装实现单分子层面的荧光-磷光转换
有机室温磷光材料已经在时间分辨成像以及高效的传感、照明、显示等应用方面突显着重要价值。有机室温磷光材料的获得通常需要依赖金属络合或者重原子效应来增强系间穿越能力以获得相对高效的磷光发射。对于同一个有机分子，确切地说是对于同一个有机发色团来讲，由于电子辐射跃迁能级的不同，磷光和荧光往往能够覆盖不同的波长区域，造成不同情况的色彩应用。然而，在单一分子中实现荧光和磷光之间的有效转换却依然是一个挑战。
从化学的角度创建具有“宏观手性”的材料，则可以利用小分子或者高分子单体作为基元结构进行特殊的自组装形成纳米级别或以上的螺旋有序体系。螺旋自组装是一种特殊的斜切堆叠构型，对于调节π-体系的电子的离域性会起到独到的作用；它还能够带来良好的多尺度有序性，对于改变分子的电子、振动和转动能量具有独特的逻辑规律；并且，螺旋自组装体系的长径比可控多样，这类自组装容易从纳米级放大到微米级甚至更大尺度，对于体系蕴藏的功能也会有放大效应。
复旦大学高分子科学系朱亮亮课题组和上海交通大学的合作者利用多硫辛酸修饰的手性六硫苯分子诱导的螺旋自组装来调节化合物的荧光和磷光发射转换。某些六硫苯具有较好的系间穿越行为从而表现出良好的室温磷光特性。本工作通过构建螺旋自组装引入分子振动受限效应，使得分子的平面局域激发态和π-π＊激发态不连续，也同时增大了单-三线态能差，这些因素使得六硫苯原先的系间穿越行为受到了抑制从而改变了发光渠道（从磷光转换成荧光）。而螺旋自组装的解离又能使磷光发射重新得以恢复。另外，基于相似可控自组装原理，该体系在固体状态也实现了机械力诱导的磷光-荧光开关功能。这些研究对设计精妙可控的发光材料具有一定指导意义。
朱亮亮课题组从事单一体系的多渠道发光应用基础研究，致力于运用超分子组装和原位刺激响应调控体系的光物理行为以实现前端的智能材料应用。论文第一作者吴宏伟系上海交通大学化学化工学院博士生，长期以来在朱亮亮课题组联合培养。相关论文在国际权威化学期刊J. Am. Chem. Soc.上发表，详见DOI: 10.1021/jacs.6b10550, online 27 Dec 2016
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来源：复旦大学高分子科学系
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