Angew. Chem. ：兼具超长低温磷光和强圆偏振发光的线性轴手性共轭聚合物

近几年来超长有机磷光材料和圆偏振发光材料作为有机光学功能材料领域的两个重要分支，具有广阔的前景。虽然超长室温有机磷光材料得到了快速的发展，但是在极端温度环境下有着广泛应用前景的超长低温有机磷光材料发展却很缓慢，尤其是超长低温的无定型聚合物材料至今没有文献报道。近日，中国科学院化学研究所陈传峰研究员团队在他们早期开发的轴手性联苯延迟荧光分子研究工作基础上，通过一步碳-碳偶联聚合，设计构建了一种在低温下兼具超长余辉和强圆偏振发光的线性轴手性共轭聚合物。

研究发现该聚合物在77K下显示2.2s的磷光寿命和68.2%的磷光占比。移除365nm的紫外光源后可以高亮度持续发光33s。从光物理过程分析，作者认为该体系有着极快的系间窜越速率（S₁→T）和极慢的磷光辐射衰减速率（T₁→S₀），导致大量的三重态激子快速积累并像沙漏里的沙子一样缓慢地释放磷光返回基态。实验结果和理论计算也进一步证明了该体系的S₁态与T态之间能级较小，利于系间窜越过程；而T态能级较高且缺乏足够的旋轨耦合效应，不利于T态的辐射衰减过程。

除此之外，由于该轴手性聚合物具有螺旋延伸的结构，使得其相较于单体具有更大的圆偏振发光信号。值得注意的是，在77K的低温下，手性聚合物在荧光峰和磷光峰处均表现出了强的圆偏振发光信号，其中在荧光峰处的不对称发光因子达到了10^-2量级。

总之，在该工作中，陈传峰研究员团队设计构建了一种全新结构的轴手性共轭聚合物，尤其是发现了其低温下超长余辉和强的圆偏振发光性质，这也是首例兼具超长余辉与圆偏振发光的低温有机聚合物材料研究报道。该工作不仅有助于新型低温超长余辉有机材料和圆偏振发光材料的设计与构建，而且也为发展应用于极端温度环境下的多功能有机材料研究提供了新的方向。

论文信息

Linear Axially Chiral Conjugated Polymers Exhibiting Ultralong Low-temperature Phosphorescence and Intense Circularly Polarized Luminescence

Da-Wei Zhang, Meng Li and Chuan-Feng Chen*

文章第一作者是中国科学院化学研究所的博士研究生张大伟

Angewandte Chemie International Edition 

DOI: 10.1002/anie.202213130

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