Jing Li#, Xubin Wang#, Jiahai Chen, Zhouyu Chen, Simin Lin, Rong Miao* and Yu Fang*. CCS Chem. 2026, DOI: 10.31635/ccschem.026.202607606
有机发光材料的性能与分子构象、分子内运动以及固态堆积方式密切相关。尤其对于聚集诱导发光（AIE）体系而言，如何有效限制分子内旋转、振动等非辐射衰减过程，是提升发光效率和实现性能调控的关键。二聚体体系因其结构明确、便于研究发色团间相互作用，已成为探究构象—性能关系的重要模型。然而，传统柔性链、刚性芳基或大环连接基虽然能够在一定程度上调节发色团间距与耦合方式，却往往难以实现精确的三维构象控制。相比之下，[5]螺烯兼具刚性、手性和显著空间位阻，不仅可作为连接单元，还可能充当“构象编辑器”，为发光与手性光学性质的协同调控提供新的分子设计策略。
图1. 传统基于连接子的二聚体设计策略（a）与本文提出的空间限制驱动的结构对称性破缺策略（b）的示意图对比
本文以刚性手性[5]螺烯作为“构象编辑器”，构建了连接四苯乙烯（TPE）和三苯胺（TPA）发光单元的二聚体HTPE与HTPA，旨在通过空间限域精确调控AIE分子的构象与发光行为。研究表明，[5]螺烯不仅是简单连接基，还能显著限制分子内运动，使二者在溶液中的荧光大幅增强：HTPE相较TPE提升约47倍，HTPA相较TPA提升约154倍。同时，螺烯提供的三维限域环境对不同体积发光单元产生差异化锁定作用：体积较大的TPE在HTPE中倾向形成不对称构象，而较小的TPA在HTPA中则保持对称构象。单晶结构与理论计算进一步证明，HTPE的不对称构象在热力学上更稳定，这种构象锁定使其形成不同晶型，并表现出可调荧光发射。进一步地，HTPE凭借螺烯赋予的手性，在晶体、聚集态及掺杂薄膜中均表现出明显的圆二色性和圆偏振发光，晶体态的glum达到10-2数量级。此外，HTPE还可作为手性供体，通过C-FRET策略将能量与手性传递给罗丹明B等受体染料，实现多色圆偏振发光。该工作为利用螺旋连接基精准调控多发色团体系的荧光与手性光学性质提供了新思路。
第一作者：陕西师范大学博士研究生李晶、王旭彬
通讯作者：陕西师范大学房喻院士、苗荣副教授
全文链接：https://www.chinesechemsoc.org/doi/pdf/10.31635/ccschem.026.202607606
