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Restriction of Twisted Intramolecular Charge Transfer Enables the Aggregation-Induced Emission of 1-(N,N-Dialkylamino)-naphthalene Derivatives
The Journal of Physical Chemistry A ( IF 2.7 ) Pub Date : 2021-09-21 , DOI: 10.1021/acs.jpca.1c06263 Syed Ali Abbas Abedi , Weijie Chi , Davin Tan , Tianruo Shen , Chao Wang , Esther Cai Xia Ang 1 , Choon-Hong Tan 1 , Franklin Anariba , Xiaogang Liu
The Journal of Physical Chemistry A ( IF 2.7 ) Pub Date : 2021-09-21 , DOI: 10.1021/acs.jpca.1c06263 Syed Ali Abbas Abedi , Weijie Chi , Davin Tan , Tianruo Shen , Chao Wang , Esther Cai Xia Ang 1 , Choon-Hong Tan 1 , Franklin Anariba , Xiaogang Liu
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Understanding the mechanisms of aggregation-induced emission (AIE) is essential for the rational design and deployment of AIEgens toward various applications. Such a deep mechanistic understanding demands a thorough investigation of the excited-state behaviors of AIEgens. However, because of considerable complexity and rapid decay, these behaviors are often not experimentally accessible and the mechanistic comprehension of many AIEgens is lacking. Herein, utilizing detailed quantum chemical calculations, we provide insights toward the AIE mechanism of 1-(N,N-dialkylamino)-naphthalene (DAN) derivatives. Our theoretical analysis, corroborated by experimental observations, leads to the discovery that modulating the formation of the twisted intramolecular charge transfer (TICT) state (caused by the rotation of the amino groups) and managing the steric hindrance to minimize solid-state intermolecular interactions provides a plausible explanation for the AIE characteristics of DAN derivatives. These results will inspire the deployment of the TICT mechanism as a useful design strategy toward AIEgen development.
中文翻译：
扭曲分子内电荷转移的限制使 1-(N,N-二烷基氨基)-萘衍生物的聚集诱导发射成为可能
了解聚集诱导发射 (AIE) 的机制对于合理设计和部署 AIEgens 的各种应用至关重要。如此深入的机械理解需要对 AIEgens 的激发态行为进行彻底调查。然而，由于相当复杂和快速衰减，这些行为通常无法通过实验获得，并且缺乏对许多 AIEgen 的机械理解。在这里，利用详细的量子化学计算，我们提供了对 1-( N , N-二烷基氨基)-萘 (DAN) 衍生物。我们的理论分析得到了实验观察的证实，发现调节扭曲分子内电荷转移 (TICT) 状态（由氨基旋转引起）的形成和管理空间位阻以最小化固态分子间相互作用提供对 DAN 衍生物的 AIE 特征的合理解释。这些结果将激发 TICT 机制作为 AIEgen 开发的有用设计策略的部署。
更新日期：2021-09-30
中文翻译：
扭曲分子内电荷转移的限制使 1-(N,N-二烷基氨基)-萘衍生物的聚集诱导发射成为可能
了解聚集诱导发射 (AIE) 的机制对于合理设计和部署 AIEgens 的各种应用至关重要。如此深入的机械理解需要对 AIEgens 的激发态行为进行彻底调查。然而，由于相当复杂和快速衰减，这些行为通常无法通过实验获得，并且缺乏对许多 AIEgen 的机械理解。在这里，利用详细的量子化学计算，我们提供了对 1-( N , N-二烷基氨基)-萘 (DAN) 衍生物。我们的理论分析得到了实验观察的证实，发现调节扭曲分子内电荷转移 (TICT) 状态（由氨基旋转引起）的形成和管理空间位阻以最小化固态分子间相互作用提供对 DAN 衍生物的 AIE 特征的合理解释。这些结果将激发 TICT 机制作为 AIEgen 开发的有用设计策略的部署。
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