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鄭炎松教授課題組在聚集誘導發光方面取得最新研究成果

作者:wje  發布:2016-09-01 18:05:40  點擊量:

       826日,化學與化工學院鄭炎松教授課題組在化學類國際頂級期刊《美國化學會誌》(J. Am. Chem. Soc.)上以通訊論文的形式在線發表了聚集誘導發光方面的最新研究成果《四苯乙烯螺旋槳構象的固定、聚集誘導發光、手性識別及增強的手性光學性能研究》(The Fixed Propeller-Like Conformation of Tetraphenylethylene that Reveals Aggregation-Induced Emission Effect, Chiral Recognition and Enhanced Optical Property, DOI:10.1021/ jacs.6b07087)。

2001年香港科技大學唐本忠院士首次將分子在溶液中沒有熒光、在聚集狀態發射強熒光的現象定義為聚集誘導發光(Aggregation-Induced Emission, AIE),此后,由于AIE現象在有機發光二極管以及化學與生物傳感器等方面巨大的潛在用途,引起了廣泛關注。對AIE的研究在2013年被全球著名的信息提供商Thomson Reuters評為在化學與材料科學領域第三大頂級研究前沿。  

絕大多數AIE分子具有螺旋槳構象,這種構象是其具有AIE現象的關鍵因素。螺旋槳結構的兩種構象,左手螺旋構象(M)和右手螺旋構象(P)由于能夠迅速相互轉化,至今為止還沒有被拆分成具有單一螺旋方向的異構體。鄭炎松教授課題組采用剛性短鏈將具有AIE效應的四苯乙烯四個苯環連接成環,使其不能自由旋轉,得到了螺旋槳構象被部分固定或者完全固定的異構體。這些異構體可用于手性胺及手性藥物光學純度快速精確測定;能拆分得到單一螺旋體,顯示出強的圓二色(CD)信號,強的圓偏振熒光(CPL)信號和大的CPL不對稱因子,不僅在生物分子的功能調節、手性傳感、不對稱催化等方面具有潛在用途,更有可能用于3D顯示和生物成像等方面;螺旋槳構象固定后,熒光大幅度增強,能得到定量的量子產率,不僅成為優異的熒光染料,而且首次為分子內旋轉受限的AIE機理提供了最直接和最有說服力的證據。  

     

鄭炎松教授課題組近幾年一直從事AIE現象及應用的研究工作,取得了一系列具有特色的研究成果。論文第一作者是2014級博士生熊加斌,同時2014級碩士生孫劍平和謝文昭也參與了部分工作,課題組負責人鄭炎松教授為通訊作者。國家納米中心主任、中科院化學所劉鳴華研究員為CPL的測定提供了幫助。  

該論文得到了華中科技大學創新交叉重點團隊項目和國家自然科學基金的資助。

 

   

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