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Thermally stable and rewritable circularly polarized luminescent helical poly(diphenylacetylene)s: stabilization of macromolecular helicity memory via reversible ion-pair formation
Journal of Materials Chemistry C ( IF 5.7 ) Pub Date : 2022-12-21 , DOI: 10.1039/d2tc04847g
Shota Sona 1 , Daisuke Hirose 2 , Yuki Kurihara 2 , Katsuhiro Maeda 2, 3
Journal of Materials Chemistry C ( IF 5.7 ) Pub Date : 2022-12-21 , DOI: 10.1039/d2tc04847g
Shota Sona 1 , Daisuke Hirose 2 , Yuki Kurihara 2 , Katsuhiro Maeda 2, 3
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Fluorescent poly(diphenylacetylene) (poly-1-H) bearing carboxy pendants forms a one-handed helical conformation upon thermal annealing in the presence of nonracemic chiral amines in water. This macromolecular helicity is retained (memorized) even after complete removal of the amines (h-poly-1-H); however, it is easily lost at high temperatures. In this study, we report an efficient stabilization of the helicity memory of h-poly-1-H even at high temperatures together with a significant enhancement in the solubility and fluorescent properties of h-poly-1-H using the reversible formation of an ion-pair complex with bulky ammonium or phosphonium cations. The ion-paired polymer with tetradecylammonium cations (h-poly-1-A10) nearly retained its helicity memory even after heating at 80 °C for 24 h or at 100 °C for 2 h in toluene, and significant enhancement in fluorescence quantum yield from 9% to 32% was observed. In addition, h-poly-1-A10 formed a tough self-supporting film exhibiting strong CPL emission because of its helicity memory, and its ethanol solution could be used as a CPL ink. Because the stabilization of the helicity memory by noncovalent ion-pair formation is reversible, the ion-paired polymer could be reconverted to the original carboxylic-acid-type polymer while maintaining the helicity memory. Moreover, its macromolecular helicity can be repeatedly switched through heat treatment in the presence of the enantiomeric counterpart of the chiral amines and then further stabilized by the ion-pair formation.
中文翻译:
热稳定和可重写的圆偏振发光螺旋聚(二苯乙炔):通过可逆离子对形成稳定大分子螺旋记忆
在水中存在非外消旋手性胺的情况下,带有羧基侧链的荧光聚(二苯基乙炔)(聚-1 -H)在热退火时形成单手螺旋构象。即使在完全去除胺 ( h -poly- 1 -H) 之后,这种大分子螺旋性仍会保留(记忆);但是,它很容易在高温下丢失。在这项研究中,我们报告了h -poly- 1 -H 的螺旋记忆即使在高温下也能有效稳定,同时h -poly- 1的溶解度和荧光特性显着增强-H 使用具有大体积铵或磷阳离子的离子对络合物的可逆形成。具有十四烷基铵阳离子的离子对聚合物 ( h -poly- 1 -A 10 ) 即使在甲苯中 80 °C 加热 24 小时或 100 °C 加热 2 小时后也几乎保留了其螺旋记忆,并且荧光量子显着增强观察到产率为 9% 至 32%。此外,h -poly- 1 -A 10形成坚韧的自支撑膜,由于其螺旋记忆而表现出强烈的 CPL 发射,其乙醇溶液可用作 CPL 油墨。由于通过非共价离子对形成对螺旋记忆的稳定是可逆的,因此离子对聚合物可以重新转化为原始羧酸型聚合物,同时保持螺旋记忆。此外,它的大分子螺旋度可以通过在手性胺的对映体存在下进行热处理而反复转换,然后通过离子对的形成进一步稳定。
更新日期:2022-12-21
中文翻译:
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热稳定和可重写的圆偏振发光螺旋聚(二苯乙炔):通过可逆离子对形成稳定大分子螺旋记忆
在水中存在非外消旋手性胺的情况下,带有羧基侧链的荧光聚(二苯基乙炔)(聚-1 -H)在热退火时形成单手螺旋构象。即使在完全去除胺 ( h -poly- 1 -H) 之后,这种大分子螺旋性仍会保留(记忆);但是,它很容易在高温下丢失。在这项研究中,我们报告了h -poly- 1 -H 的螺旋记忆即使在高温下也能有效稳定,同时h -poly- 1的溶解度和荧光特性显着增强-H 使用具有大体积铵或磷阳离子的离子对络合物的可逆形成。具有十四烷基铵阳离子的离子对聚合物 ( h -poly- 1 -A 10 ) 即使在甲苯中 80 °C 加热 24 小时或 100 °C 加热 2 小时后也几乎保留了其螺旋记忆,并且荧光量子显着增强观察到产率为 9% 至 32%。此外,h -poly- 1 -A 10形成坚韧的自支撑膜,由于其螺旋记忆而表现出强烈的 CPL 发射,其乙醇溶液可用作 CPL 油墨。由于通过非共价离子对形成对螺旋记忆的稳定是可逆的,因此离子对聚合物可以重新转化为原始羧酸型聚合物,同时保持螺旋记忆。此外,它的大分子螺旋度可以通过在手性胺的对映体存在下进行热处理而反复转换,然后通过离子对的形成进一步稳定。