然而,共价修饰引入的不饱和键往往会带来有机分子共轭系统的改变,从而影响其本身的荧光性能;而氢键等作用力又往往对于周围环境较为敏感,如温度等。这些因素最终都会影响分子的发光效率和稳定性。
近日,浙江大学的刘昭明研究员团队将碳酸钙寡聚体(CCO)作为无机离子分子片段,作为官能团修饰到含羧基的有机荧光分子中,利用离子分子片段中离子键的非共轭性以及刚性,将碳酸钙离子分子片段作为有机分子的“锁”,在不改变有机分子原有最大发射波长的前提下极大的提升了有机分子的荧光量子产率(PLQY),其中最高的PLQY可达到99.9%。实现了单分子水平下的超强荧光。



同时,这类碳酸钙官能团修饰的杂合分子还具有无机离子交联的反应特性(详见Nature,2019, 574, 394)。由于每个有机分子均被碳酸钙离子分子片段连接,因此自下而上通过离子聚合交联之后,有机分子内的运动和分子间的相互作用被有效的限制在碳酸钙固体中,从而表现出高的荧光量子产率,同时其溶液态的最大荧光发射峰在固体中能得到保留。固体中的有机分子被碳酸钙有效保护,因此在溶剂腐蚀或变温(25-200 oC)条件下均保持较好的荧光发光水平。

Jian Zhang, Hengyue Xu, Weifeng Fang, Xin Liu, Prof. Haoke Zhang, Prof. Ruikang Tang, Prof. Zhaoming Liu
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202415664