本课题组2021级硕士研究生"曾崇洋"、2019级硕士研究生"邓文静"同学题为“Phenanthrothiophene-Triazine Star-Shaped Discotic Liquid Crystals: Synthesis, Self-Assembly, and Stimuli-Responsive Fluorescence Properties”的科研论文成功发表于国际高水平SCI期刊《Chemistry – A European Journal》(IF = 4.3)：（DOI：10.1002/chem.202400296）。
该项工作是对含噻吩的盘状液晶的进一步补充。通过Suzuki偶联与Scholl氧化联用的方法制备了菲并噻吩-三嗪盘状液晶化合物CPTTn (n = 10/12/14)。在分子设计中，吸电子1,3,5-均三嗪作为分子中心核，在N原子上的孤对电子将在构建刺激响应分子中发挥关键作用，即可以由酸或各种金属离子协调；另一方面，富电子四烷氧基酚[9,10-b]噻吩作为分支，加强分子间相互作用，促进液晶和有机凝胶特性。环化前体BPTTn在加热和冷却过程中都没有观察到液晶相，而CPTTn在加热和冷却过程中都表现出较宽的介晶温度范围。因此，中间相的诱导与分子的刚性和平面度密切相关。随着样品从各向同性液体中缓慢冷却，CPTTn显示出典型的树枝状柱状相织构。无论加热或冷却过程，所有CPTTn都经历了对应的相变，烷氧基链长的增加影响分子堆积从而使清亮点温度降低。通过小/广角x射线散射最终索引中间相为矩形柱状中间相。此外，研究了CPTT10与油酸形成超分子化合物(CPTT10-OA)后的液晶性。POM观察到整齐的明显的扇形锥形结构，同时存在大的同性域，典型的六方柱状中间相，清亮点温度明显低于CPTT10。油酸的长烷基链起着空间填充的作用，并稀释了芳香核和π-π相互作用。CPTTn在有机溶剂中容易形成凝胶，并随着温度的升高/降低而表现出溶胶/凝胶转变。在正己烷和环己烷中的临界凝胶浓度值最低，为3.0 mg/mL。CPTT10的凝胶形态具有明显的溶剂依赖性，在不同溶剂中可以形成线性、层状、薄板或三维网格形貌。
BPTTn与CPTTn都可以与三氟乙酸发生作用而导致荧光猝灭，随后荧光可以再次被三乙胺恢复。酸碱1H NMR滴定过程中酸造成的低场位移以及酸加入导致紫外吸收谱的红移吸收带共同证明该过程是由于三嗪环被质子化产生的。通过DFT理论计算发现，质子化后，三嗪环更缺电子，吸电子能力更强使分子内电荷转移加剧，导致荧光猝灭；而质子化后带隙的降低是导致波长红移的一项重要因素。根据这一现象还设计了一项快速的荧光防伪数据复写技术，可以通过三氟乙酸与三乙胺的熏蒸实现荧光图案的快速且可逆的刻写。该项工作是对含噻吩的星型盘状液晶的拓展，同时也是对三嗪-苯并菲盘状液晶的延伸。这些星型三嗪-噻吩衍生物不仅在荧光传感、信息处理方面具有潜在的应用价值，而且同样具有在有机液晶半导体和有机凝胶领域的发展空间。
文章信息：
Cite this：Chem. Eur. J. 2024, 30, e202400296
原文链接：https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.202400296
编辑：曾崇洋
审核：赵可清
四川师范大学化学与材料科学学院有机光电功能材料赵可清课题组
