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中国科学(化学)
中国科学(化学)

黎乐民

月刊

1674-7224

chemistry@scichina.org

010-64016732

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学(化学)/Journal SCIENTIA SINICA ChimicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国科学》是中国科学院主办、中国科学杂志社出版的自然科学专业性学术刊物。《中国科学》任务是反映中国自然科学各学科中的最新科研成果,以促进国内外的学术交流。《中国科学》以论文形式报道中国基础研究和应用研究方面具有创造性的、高水平的和有重要意义的科研成果。在国际学术界,《中国科学》作为代表中国最高水平的学术刊物也受到高度重视。国际上最具有权威的检索刊物SCI,多年来一直收录《中国科学》的论文。1999年《中国科学》夺得国家期刊奖的第一名。
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    螺旋取代聚炔圆偏振发光材料研究进展

    钟海赵彪邓建平
    1289-1307页
    查看更多>>摘要:圆偏振发光(CPL)材料凭借其独特的光物理特性,在3D显示、防伪、生物成像、不对称催化等领域展现出巨大的应用潜力.通常,手性和发光组分的同时存在是实现CPL的必要条件.螺旋取代聚炔的手性放大效应赋予其强烈的光学活性,且主链的动态螺旋结构使其具有刺激响应性,因而在构筑CPL材料方面具有显著的优势,本文依据手性和发光组分之间相互作用方式的不同,系统地综述了螺旋取代聚炔CPL材料的构筑方法和手性光学性能,并介绍了其在手性传感、防伪和光电器件方面的应用.最后,探讨了该领域当前的挑战和未来的发展前景.

    圆偏振发光手性取代聚炔螺旋聚合物

    非互易性手性发光材料研究进展

    李鹏鹏张佳豪刘新龙孙国华...
    1308-1320页
    查看更多>>摘要:非互易性手性发光材料通过简单的正反面翻转即可快速实现对圆偏振光的手性可逆切换,因而在新型光电器件和高级光学防伪等领域具有广阔的应用前景.迄今为止,在圆偏振发射中观察到的非互易特性非常罕见,对这一特性的研究为可调控手性发光材料的设计、制备和应用提供了新思路和借鉴意义.本文主要以手性发光膜材料为研究对象,从手性有机染料薄膜、手性液晶薄膜、手性聚合物薄膜以及复合手性膜器件等材料体系介绍了非互易性手性的概念、科学机制和研究领域,并对非互易性手性发光材料面临的挑战和未来的重点研究方向进行了讨论.

    非互易性手性调控圆偏振发光有机功能薄膜手性发光材料

    基于光调控胆甾相液晶的圆偏振发光材料的研究进展

    康文欣任天淇孟宪宇李山...
    1321-1328页
    查看更多>>摘要:圆偏振发光(CPL)在手性荧光探针、圆偏振有机发光二极管和光学防伪等领域具有潜在应用.为了扩大CPL材料的应用范围,研究人员开始关注刺激响应型CPL活性材料.胆甾相液晶(CLC)因其高度有序的手性环境以及优异的可调性已成为刺激响应CPL活性材料的理想选择.目前,基于CLC的光响应CPL材料已得到广泛开发,这些材料通常能在多组分系统中实现CPL信号响应.本综述重点关注CLC中光调控CPL的研究进展,总结了CPL调控的三种策略:(1)利用光驱动过程光开关分子的手性或螺旋变化调控CLC的CPL信号;(2)利用手性光开关与手性掺杂剂间手性竞争关系调控CLC的CPL信号;(3)利用光驱动非手性二向色性染料有序参数值变化调控CPL信号.本综述有望为基于光响应CLC的CPL调控提供重要的参考和指导,以推动其在更广泛领域的应用.

    圆偏振发光光调控胆甾相液晶手性反转

    基于胆甾型液晶的有机圆偏振室温磷光材料的研究进展

    王煜昌王潇张京张雨霞...
    1329-1336页
    查看更多>>摘要:圆偏振室温磷光(CP-RTP)材料因其独特的光物理性质,广泛应用于生物成像、信息加密和防伪等领域.近年来,研究者研发了不同体系的CP-RTP材料,发现超分子组装策略可以提供高阶有序的排列方式,有利于实现较高的磷光发光不对称因子gPh.胆甾型液晶材料具有高阶有序的螺旋超结构,表现出手性放大效应,并利用这种周期性螺旋结构选择性地反射与其螺旋旋向相同的圆偏振光,从而透射出与其相反旋向的纯圆偏振光,进一步提高了发光不对称因子gPh值.本文分析了螺旋超结构对材料光物理性质的影响,总结了近年来胆甾型有机高偏振室温磷光材料的研究进展及其在信息加密和安全防伪等领域的应用.

    圆偏振有机室温磷光胆甾型液晶磷光发光不对称因子

    Ⅱ~Ⅵ族半导体纳米晶体的手性研究前沿

    刘培朝张怀芳周宾倩曹涛...
    1337-1351页
    查看更多>>摘要:近年来,手性Ⅱ~Ⅵ族半导体纳米晶体因其独特的光电性能和手性诱导电子自旋选择性特点而受到广泛关注.手性是一种对称性破缺现象,可通过以下几种方式诱导纳米晶体的手性:(1)连接手性配体;(2)形成手性晶格;(3)形成手性形貌;(4)手性组装排列;(5)多级手性及手性放大.在手性诱导过程中,由于更小尺寸的纳米晶体——量子点的量子限域效应,其物理化学性质可随尺寸、形貌、组成和晶型进行调控,可以使其在紫外-可见-近红外光区域内表现出手性消光和圆偏振发光等特性.此外,几何参数如形状各向异性、晶格失配和表面不对称性在调节手性纳米结构的手性响应中也扮演着关键角色.因此,Ⅱ~Ⅵ族手性半导体纳米材料在纳米光子学应用中的根本挑战是对纳米尺度的立体合成的完全控制,并从实验和理论两方面阐明不同维度手性的发生机制.本综述介绍了过去十几年来手性半导体纳米晶体,从控制合成到手性起源探索和潜在应用方面的最新研究进展,并提出了新的材料合成策略和理论改进论点,为新兴的跨学科领域如圆偏振发光、自旋电子学和基于手性的医疗诊断纳米器件应用等提供新思路.

    Ⅱ~Ⅵ族半导体纳米晶体手性诱导光学活性圆偏振发光手性诱导自旋选择性

    苯并噻吩稠合双硼荧光染料的手性光学性质及组装手性放大研究

    孙营柱于长江焦莉娟徐瑞明...
    1352-1360页
    查看更多>>摘要:近年来,基于有机硼的手性发光材料因具有其独特结构和性质备受关注.本研究在吡咯吡啶腙肼双硼荧光团(BOPPY)上同时引入了苯并噻吩和手性胺侧链,成功构建了一种新型苯并噻吩稠环手性BOPPY.相对于手性母体,苯并噻吩稠环的导入实现了其圆二色(CD)和圆偏振发光(CPL)光谱分别红移50和70 nm,同时伴随手性旋向的反转.此外,手性BOPPY分子在有机溶剂中展现出镜像的CD、明亮的黄绿色CPL(ΦF=0.37,540nm,glum=1 × 10-4)、高摩尔吸光系数、大斯托克斯位移、良好的热稳定性,以及荧光量子产率高达25%的强薄膜固态发射(538 nm,glum=7.4 × 10-4).更有趣的是,手性BOPPY分子在水中表现出聚集诱导荧光增强活性,其在表面活性剂作用下进行共组装的超分子体系显示出手性放大行为,得到的聚集体表现出显著增强的圆偏振发光性质(566 nm,|glum|=0.069),组装体glum相比于其分子态提升了690倍.推测手性放大机制可能是手性BOPPY分子和表面活性剂在弱相互作用协同驱动进行各向异性调节,从而构建了有序的手性纳米结构.

    圆偏振发光双硼荧光染料聚集诱导发光超分子组装手性放大

    萘基全噻吩双螺旋体的合成与光物理行为研究

    徐婉李冰冰秋帅汤佳...
    1361-1368页
    查看更多>>摘要:以"马鞍型"环八四噻吩(COTh)构筑的双螺旋体DH-1为母体化合物,通过Negishi偶联反应制备了双α-萘基与双β-萘基双螺旋体化合物DH-Np-1和DH-Np-2.DH-Np-1和DH-Np-2的晶体结构表明萘基取代位置不同导致分子平面性的显著差异,其中α-萘基、β-萘基与相连的噻吩环的平均二面角分别为73.6°与36.8°,展示出不同的共轭效应,并表现出其吸收和荧光光谱行为存在显著的差异.通过高效液相色谱法对DH-Np-1进行了手性拆分,其对映体(+)-DH-Np-1和(-)-DH-Np-1具有显著的圆二色性与圆偏振发光性质,发光不对称因子达4.9×10-3.旋光体(-)-DH-Np-1在固态下250℃加热18h与在1,2-二氯苯溶液中200℃加热10h的条件下均未发生外消旋化,表现出较高的旋光稳定性.

    环八四噻吩双螺旋体晶体结构手性圆偏振发光

    配体对映选择性触发的热激活碳化聚合物点表面态手性异构化

    周宾倩郝俊杰刘汝林雷茜...
    1369-1379页
    查看更多>>摘要:碳化聚合物点(CPDs)的选择性异构化与手性光学活性调控是多层次手性纳米材料的研究前沿问题.实现其表面态电子跃迁的可控手性效应是创制可见-近红外光区域内圆偏振光电器件与医用材料的重要基础.基于此,本文拟通过简单热激活的触发方式将N-乙酰-L/D-半胱氨酸的分子手性诱导至非手性CPDs上,通过有机配体与CPDs表面的界面手性诱导效应,实现表面态手性异构化与手性信号的调制与反转.研究表明,N-乙酰-L/D-半胱氨酸分子的用量以及热激活时间的长短等因素对CPDs中基于表面态的圆二色谱(gCD,max~1.28×10-3)以及圆偏振发光光谱(glum,max~2.1×10-2)信号峰的位置与强弱都有着重要影响.相关密度泛函理论(DFT)数理模型分析指出手性配体在CPDs表面吸附的不对称性极有可能是产生该现象的原因.

    碳化聚合物点圆二色谱热激活手性反转圆偏振发光

    基于圆偏振发光的缺电子受体选择性识别

    赵晨阳冀璐康欧阳光辉刘鸣华...
    1380-1388页
    查看更多>>摘要:由于集成了激发态信息和手性信息,圆偏振发光可以为荧光探针设计提供新的信息维度,有望在分子识别领域发挥独特作用.在本工作中,我们设计并合成了含有两个芘发光单元的"Y"型芘-谷氨酸乙酯手性分子(Py-Glu),利用Py-Glu与缺电子受体的共组装圆偏振发光实现了八氟萘(OFN)的选择性识别.在较低浓度下(1 × 10-5 M),Py-Glu在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和水的混合溶剂中可以自组装成纳米球结构,增加浓度可以诱导纳米球融合成一维纳米纤维,这些纳米结构具有明显的圆二色光谱信号,表明谷氨酸的分子手性通过自组装有效传递到超分子层次.富电子的Py-Glu与十余种卤代芳烃和氰基取代芳烃的共组装结果表明,加入不同受体后Py-Glu组装体的荧光强度呈无规律的增强或减弱,但是只有L-Py-Glu/OFN体系具有明显的圆偏振发光现象,从而为通过圆偏振发光选择性识别缺电子受体提供了一种新方法.

    圆偏振发光自组装分子识别缺电子受体超分子手性

    征稿简则

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