热点研究

「Spotlight Research」苝二酰亚胺-环状[n]螺烯:红色圆偏振发光体

作者:石油醚

本期热点研究,我们邀请到了本文第一作者,来自维尔茨堡大学的田小祺博士为我们分享。

2023年4月21日,JACS在线发表了来自德国维尔茨堡大学Frank Würthner教授团队题为「Naphthalimide-Annulated [n]Helicenes: Red Circularly Polarized Light Emitters」的研究论文。作者利用自己实验室发展的钯催化的3+3反应,将萘酰亚胺的结构引入到了螺烯中,使得合成得到的螺烯衍生物具有类似于苝二酰亚胺的性质,其荧光量子产率达到了70%左右。从而使得其cpl亮度达到了66,展现出了在手性光电子学中巨大的应用潜力。

“Naphthalimide-Annulated [n]Helicenes: Red Circularly Polarized Light Emitters”

Xiaoqi Tian, Kazutaka Shoyama, Bernhard Mahlmeister, Felix Brust, Matthias Stolte, and Frank Würthner* J. Am. Chem. Soc., 2023, ASAP, doi:10.1021/jacs.3c03441

Q1. 请对NucleophilesNaphthalimide-Annulated [n]Helicenes: Red Circularly Polarized Light Emitters”作一个简单介绍。

螺烯类化合物由于其自身的螺旋型结构带来的手性,使得这类化合物展现出非常优异的手性光学性质,尤其是圆偏振光性质。但是由于大部分的螺烯类衍生物的荧光量子产率都比较低,因此大大限制了螺烯类衍生物作为发光材料的应用。在这个工作中我们利用我们实验室发展的钯催化的3+3反应,将萘酰亚胺的结构引入到了螺烯中,使得合成得到的螺烯衍生物具有类似于苝二酰亚胺的性质,其荧光量子产率达到了70%左右。从而使得其cpl亮度达到了66,展现出了在手性光电子学中巨大的应用潜力。

Q2. 有关本次研究的时候遇到过怎样的困难呢?又是怎样克服的呢

这个课题整体进展算是比较顺利的。对我来说遇到的困难是理论计算部分。之前自己很少接触理论计算的工作。但这个工作中我们想通过理论计算解释6-螺烯衍生物为什么比5-螺烯衍生物的手性光学性质更优异。因此我花了一些时间学习理论计算的知识,并最终成功的解释了这一现象。

Q3. 本次研究主体,有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢?

同上一个问题,理论计算对我来说是比较烧脑的部分

Q4. 来想继续研究化学的哪个方向呢?

将来的研究希望专注于弯曲类多环芳烃的设计,合成和性质研究,并希望可以将其与超分子化学进行结合。

Q5. 最后,有什么想对各位读者说的吗?

做科研也是方向比努力更重要,所以尽量多花一些时间去思考设计一个兼具新颖性和可操作性的课题是成功的关键

作者教育背景简介

教育背景及其获奖经历:

2020年博士毕业于天津大学,导师Jay Siegel教授

2021年3月到现在在维尔茨堡大学做博士后,合作导师Frank Würthner教授

2020年获得天津大学优秀毕业生

2021年获得德国洪堡奖学金

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