本课题组2021级硕士研究生"曾崇洋"同学题为“Dual-State Fluorescence in Some Salicylaldehyde-triphenylene Discotic Liquid Crystal Derivatives Induced by Excited State Intramolecular Proton Transfer”的科研论文成功发表于国际高水平SCI期刊《Chemistry of Materials》(IF = 8.6)：（DOI：10.1021/acs.chemmater.4c01213）。

  该项工作是通过功能化基团“水杨醛”对苯并菲类盘状液晶进行修饰，让该类盘状液晶分子具有特殊的激发态内质子转移(ESIPT)现象。该项工作通过Suzuki偶联与Scholl氧化联用的方法制备了合成了一系列五(烷氧基)苯并菲水杨醛衍生物(TPn-SA)，以水杨醛基作为ESIPT单元，包含在芳香循环的空“2位”中。此外，还制备了苯并菲-苯甲醛和苯并菲-醛对照化合物(TPn-S和TPS6)，以证明水杨醛单元是ESIPT过程产生的关键因素。

  所有化合物具有较宽的六方柱状中间相，中间相在偏振光学显微镜中呈现短程线性缺陷型织构并伴随有大面积的光学暗场。差示扫描量热发现受分子平面性与氢键的影响，清亮点温度表现为：TPS6＞TP6-SA＞TP6-S，烷氧链的增长能够显著降低清亮点温度。水杨醛衍生物在中间相中受紫外灯持续照射产生ESIPT过程从而诱导中间相向热力学亚稳态的结晶相转变，这是关于通过光致ESIPT过程诱导介晶相变的首次报道。此外，由于分子内与分子间较强的相互作用，包括范德华作用、氢键与π-π堆积，TPn-SA可以在常见的有机溶剂中自组装形成具有海绵状形貌的室温/低温凝胶。

  所有化合物都有较好的发光性质，在溶液中的绝对荧光量子产率8%左右，在固体中TP6-S与TP6-SA的荧光量子产率处于较高水平(约20%)，而TPS6由于强烈的堆积使聚集态荧光猝灭。所有化合物在溶液中的荧光发射都表现出明显的溶剂依赖性，其中TP6-S与TPS6表现出常规的随溶剂极性增大发射波长红移并伴随着荧光削弱的溶剂化效应。而TP6-SA由于ESIPT过程的存在在溶液中表现出双态发射，分别来自短波长的烯醇式发射和长波长的酮式发射，溶剂极性的增大会增加ESIPT过程的势垒，因此在大极性溶剂中主要以烯醇式发射为主，而在小极性或无极性溶剂中以酮式发射为主。此外，我们还发现ESIPT的双发射行为还会受到聚集程度的调控，聚集程度越大，发射将主要以酮式发射为主。这些丰富的光学性质均得到密度泛函理论计算的支持。由于TP6-S与TP6-SA在固体中较好的荧光量子产率，因此它们可以用来制备发光二极管，其最大流明光效分别为8.42 lm/W and 14.24 lm/W。这些有趣的结果将为进一步的发光液晶材料的分子设计和性能评价提供理论与实验基础。

文章信息：

        Cite this：Chem. Mater. 2024, 15, 7306-7316.   

         原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.4c01213

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