葫芦[8]脲介导非共价二聚体堆叠模式转换实现荧光量子产率跃升

本研究由国内研究人员针对有机光导分子空间排列精准调控难题，通过合成三种不同角度的二苯基吡啶甲苯衍生物（p-BPy、m-BPy、o-BPy），发现CB[8]可介导m-BPy二聚体从反平行堆叠转变为各向同性平行排列，使荧光量子产率从26.6%显著提升至97.1%，为多色荧光调控及光电器件设计提供新策略。

　　

通过合成三种具有180°、120°和60°键角特性的刚性二苯基吡啶甲苯衍生物（p-BPy、m-BPy、o-BPy），晶体结构分析显示p-BPy与m-BPy均形成J-聚集模式，其中m-BPy呈反平行堆叠而p-BPy为各向同性平行排列。二维核磁共振（2D NMR）证实在水溶液中p-BPy和m-BPy仍保持J-聚集，而o-BPy无堆叠行为。葫芦[8]脲（Cucurbit[8]uril, CB[8])可包裹两个p-BPy或m-BPy分子，前者在腔体内仍保持固态及水溶液中的J-聚集特性，荧光发射峰从490 nm红移至570 nm。令人惊讶的是，m-BPy二聚体在CB[8]空腔内从反平行堆叠转变为各向同性平行模式，产生激基复合物发射，其荧光量子产率从26.6%跃升至97.1%。这一发现揭示了CB[8]空腔对非共价二聚体堆叠模式的重构能力，为开发可调控多色荧光（蓝、白、橙光）的有机光导材料提供了新思路。