Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính thẩm mỹ phát sáng phân cực tròn của các cụm vàng chiral do tính yêu thích giữa các cụm vàng thúc đẩy
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chuẩn bị hai cặp phức hợp cụm vàng đối quang mới, Au4PL4/Au4PD4 và (Au4L4)n/(Au4D4)n với độ chính xác nguyên tử. Trong Au4PL4/Au4PD4, các luminogen phát sáng do sự tập hợp được thúc đẩy bởi chiral dựa trên Au4 được phân tách bởi các substituent cồng kềnh. Các tập hợp tương ứng phát sáng màu cyan với năng suất lượng tử phát quang (PLQY) là 14,4%. Khi giảm kích thước của substituent, các cụm Au4 chiral này được kết nối với nhau bằng các tương tác Au-Au giữa các cụm, gây ra sự phát sáng xanh có năng lượng thấp từ các cụm (Au4L4)n/(Au4D4)n với PLQY cao hơn nhiều là 41,4% và phát quang phân cực tròn (CPL) mạnh hơn với hệ số không đối xứng |gPL| là 7,0 × 10−3. Sử dụng (Au4L4)n/(Au4D4)n, chúng tôi lần đầu tiên chế tạo các diode phát sáng hữu cơ phân cực tròn (CP-OLEDs) với |gEL| = |gPL|. Những phát hiện này cho thấy rằng các tương tác giữa các cụm kim loại là một loại động lực mới và quan trọng cho hiện tượng phát quang do tập hợp (AIE) và phát sáng do tinh thể hóa (CIE), gợi ý tiềm năng lớn của các cụm kim loại hoạt động CPL trong CP-OLEDs.
Từ khóa
#phát quang #chuỗi vàng chiral #tương tác Au-Au #luminogen #CP-OLEDsTài liệu tham khảo
Loynachan, C. N.; Soleimany, A. P.; Dudani, J. S.; Lin, Y. Y.; Najer, A.; Bekdemir, A.; Chen, Q.; Bhatia, S. N.; Stevens, M. M. Renal clearable catalytic gold nanoclusters for in vivo disease monitoring. Nat. Nanotechnol. 2019, 14, 883–890.
Jia, T. T.; Yang, G.; Mo, S. J.; Wang, Z. Y.; Li, B. J.; Ma, W.; Guo, Y. X.; Chen, X. Y.; Zhao, X. L.; Liu, J. Q. et al. Atomically precise gold-levonorgestrel nanocluster as a radiosensitizer for enhanced cancer therapy. ACS Nano 2019, 13, 8320–8328.
Yao, L. Y.; Yam, V. W. W. Photoinduced isomerization-driven structural transformation between decanuclear and octadecanuclear gold(I) sulfido clusters. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3506–3509.
Zhang, S. S.; Feng, L.; Senanayake, R. D.; Aikens, C. M.; Wang, X. P.; Zhao, Q. Q.; Tung, C. H.; Sun, D. Diphosphine-protected ultrasmall gold nanoclusters: Opened icosahedral Au13 and heart-shaped Au8 clusters. Chem. Sci. 2018, 9, 1251–1258.
Li, L. X.; Huang, S. S.; Song, J. J.; Yang, N. T.; Liu, J. W.; Chen, Y. Y.; Sun, Y. H.; Jin, R. C.; Zhu, Y. Ultrasmall Au10 clusters anchored on pyramid-capped rectangular TiO2 for olefin oxidation. Nano Res. 2016, 9, 1182–1192.
Shen, H.; Xiang, S. J.; Xu, Z.; Liu, C.; Li, X. H.; Sun, C. F.; Lin, S. C.; Teo, B. K.; Zheng, N. F. Superatomic Au13 clusters ligated by different N-heterocyclic carbenes and their ligand-dependent catalysis, photoluminescence, and proton sensitivity. Nano Res. 2020, 13, 1908–1911.
Zhang, S. S.; Senanayake, R. D.; Zhao, Q. Q.; Su, H. F.; Aikens, C. M.; Wang, X. P.; Tung, C. H.; Sun, D.; Zheng, L. S. [Au18(dppm)6Cl4]4+: A phosphine-protected gold nanocluster with rich charge states. Dalton Trans. 2019, 48, 3635–3640.
Wu, Z. L.; Mullins, D. R.; Allard, L. F.; Zhang, Q. F.; Wang, L. S. CO oxidation over ceria supported Au22 nanoclusters: Shape effect of the support. Chin. Chem. Lett. 2018, 29, 795–799.
Zheng, K.; Zhang, J. W.; Zhao, D.; Yang, Y.; Li, Z. M.; Li, G. Motif-mediated Au25(SPh)5(PPh3)10X2 nanorods with conjugated electron delocalization. Nano Res. 2019, 12, 501–507.
Mei, J.; Leung, N. L. C.; Kwok, R. T. K.; Lam, J. W. Y.; Tang, B. Z. Aggregation-induced emission: Together we shine, united we soar! Chem. Rev. 2015, 115, 11718–11940.
Chen, T.; Yang, S.; Chai, J. S.; Song, Y. B.; Fan, J. Q.; Rao, B.; Sheng, H. T.; Yu, H. Z.; Zhu, M. Z. Crystallization-induced emission enhancement: A novel fluorescent Au-Ag bimetallic nanocluster with precise atomic structure. Sci. Adv. 2017, 3, e1700956.
Zhang, H. K.; Zhao, Z.; McGoniga, P. R.; Ye, R. Q.; Liu, S. J.; Lam, J. W. Y.; Kwok, R. T. K.; Yuan, W. Z.; Xie, J. P.; Rogach, A. L. et al. Clusterization-triggered emission: Uncommon luminescence from common materials. Mater. Today 2020, 32, 275–292.
Zhang, M. M.; Li, K.; Zang, S. Q. Progress in atomically precise coinage metal clusters with aggregation-induced emission and circularly polarized luminescence. Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 1902152.
Kang, X.; Wang, S. X.; Song, Y. B.; Jin, S.; Sun, G. D.; Yu, H. Z.; Zhu, M. Z. Bimetallic Au2Cu6 nanoclusters: Strong luminescence induced by the aggregation of copper(I) complexes with gold(0) species. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 3611–3614.
Ni, W. X.; Qiu, Y. M.; Li, M.; Zheng, J.; Sun, R. W. Y.; Zhan, S. Z.; Ng, S. W.; Li, D. Metallophilicity-driven dynamic aggregation of a phosphorescent gold(I)-silver(I) cluster prepared by solution-based and mechanochemical approaches. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9532–9535.
Dou, X. Y.; Yuan, X.; Yu, Y.; Luo, Z. T.; Yao, Q. F.; Leong, D. T.; Xie, J. P. Lighting up thiolated Au@Ag nanoclusters via aggregation-induced emission. Nanoscale 2014, 6, 157–161.
Luo, Z. T.; Yuan, X.; Yu, Y.; Zhang, Q. B.; Leong, D. T.; Lee, J. Y.; Xie, J. P. From aggregation-induced emission of Au(I)-thiolate complexes to ultrabright Au(0)@Au(I)-thiolate core-shell nanoclusters. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16662–16670.
Goswami, N.; Yao, Q. F.; Luo, Z. T.; Li, J. G.; Chen, T. K.; Xie, J. P. Luminescent metal nanoclusters with aggregation-induced emission. J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 962–975.
Wu, Z. N.; Du, Y. H.; Liu, J. L.; Yao, Q. F.; Chen, T. K.; Cao, Y. T.; Zhang, H.; Xie, J. P. Aurophilic interactions in the self-assembly of gold nanoclusters into nanoribbons with enhanced luminescence. Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 8139–8144.
Dau, T. M.; Chen, Y. A.; Karttunen, A. J.; Grachova, E. V.; Tunik, S. P.; Lin, K. T.; Hung, W. Y.; Chou, P. T.; Pakkanen, T. A.; Koshevoy, I. O. Tetragold(I) complexes: Solution isomerization and tunable solid-state luminescence. Inorg. Chem. 2014, 53, 12720–12731.
Schmidbaur, H.; Schier, A. Aurophilic interactions as a subject of current research: An up-date. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 370–412.
Liu, Q.; Xie, M.; Chang, X. Y.; Cao, S.; Zou, C.; Fu, W. F.; Che, C. M.; Chen, Y.; Lu, W. Tunable multicolor phosphorescence of crystalline polymeric complex salts with metallophilic backbones. Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 6279–6283.
Hau, F. K. W.; Lee, T. K. M.; Cheng, E. C. C.; Au, V. K. M.; Yam, V. W. W. Luminescence color switching of supramolecular assemblies of discrete molecular decanuclear gold(I) sulfido complexes. Proc. Natl. Acad. Soc. USA 2014, 111, 15900–15905.
Sugiuchi, M.; Maeba, J.; Okubo, N.; Iwamura, M.; Nozaki, K.; Konishi, K. Aggregation-induced fluorescence-to-phosphorescence switching of molecular gold clusters. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17731–17734.
Zhang, J.; Liu, Q. M.; Wu, W. J.; Peng, J. H.; Zhang, H. K.; Song, F. Y.; He, B. Z.; Wang, X. Y.; Sung, H. H. Y.; Chen, M. et al. Real-time monitoring of hierarchical self-assembly and induction of circularly polarized luminescence from achiral luminogens. ACS Nano 2019, 13, 3618–3628.
Tohgha, U.; Deol, K. K.; Porter, A. G.; Bartko, S. G.; Choi, J. K.; Leonard, B. M.; Varga, K.; Kubelka, J.; Muller, G.; Balaz, M. Ligand induced circular dichroism and circularly polarized luminescence in CdSe quantum dots. ACS Nano 2013, 7, 11094–11102.
Zhang, M. M.; Dong, X. Y.; Wang, Z. Y.; Li, H. Y.; Li, S. J.; Zhao, X. L.; Zang, S. Q. AIE triggers the circularly polarized luminescence of atomically precise enantiomeric copper(I) alkynyl clusters. Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 10052–10058.
Li, Q.; Zhou, M.; So, W. Y.; Huang, J. C.; Li, M. X.; Kauffman, D. R.; Cotlet, M.; Higaki, T.; Peteanu, L. A.; Shao, Z. Z. et al. A monocuboctahedral series of gold nanoclusters: Photoluminescence origin, large enhancement, wide tunability, and structure-property correlation. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5314–5325.
Han, Z.; Dong, X. Y.; Luo, P.; Li, S.; Wang, Z. Y.; Zang S. Q.; Mak, T. C. W. Ultrastable atomically precise chiral silver clusters with more than 95% quantum efficiency. Sci. Adv. 2020, 6, eaay0107.
Shi, L.; Zhu, L. Y.; Guo, J.; Zhang, L. J.; Shi, Y. N.; Zhang, Y.; Hou, K.; Zheng, Y. L.; Zhu, Y. F.; Lv, J. W. et al. Self-assembly of chiral gold clusters into crystalline nanocubes of exceptional optical activity. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 15397–15401.
Sang, Y. T.; Han, J. L.; Zhao, T. H.; Duan, P. F.; Liu, M. H. Circularly polarized luminescence in nanoassemblies: Generation, amplification, and application. Adv. Mater, in press, DOI: https://doi.org/10.1002/adma.201900110.
Zhu, Y. F.; Wang, H.; Wan, K. W.; Guo, J.; He, C. T.; Yu, Y.; Zhao, L. Y.; Zhang, Y.; Lv, J. W.; Shi, L. et al. Enantioseparation of Au20(PP3)4Cl4 clusters with intrinsically chiral cores. Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 9059–9063.
Zeng, C. J.; Li, T.; Das, A.; Rosi, N. L.; Jin, R. C. Chiral structure of thiolate-protected 28-gold-atom nanocluster determined by X-ray crystallography. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10011–10013.
Crasto, D.; Malola, S.; Brosofsky, G; Dass, A.; Häkkinen, H. Single crystal XRD structure and theoretical analysis of the chiral Au30S(S-t-Bu)18 cluster. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5000–5005.
Knoppe, S.; Azoulay, R.; Dass, A.; Bürgi, T. In situ reaction monitoring reveals a diastereoselective ligand exchange reaction between the intrinsically chiral Au38(SR)24 and chiral thiols. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20302–20305.
Zeng, C. J.; Chen, Y. X.; Kirschbaum, K.; Appavoo, K.; Sfeir, M. Y.; Jin, R. C. Structural patterns at all scales in a nonmetallic chiral Au133(SR)52 nanoparticle. Sci. Adv. 2015, 1, e1500045.
Delaunay, D.; Toupet, L.; Le Corre, M. Reactivity of.beta. -amino alcohols with carbon disulfide study on the synthesis of 2-oxazolidinethiones and 2-thiazolidinethiones. J. Org. Chem. 1995, 60, 6604–6607.
Vogler, A.; Kunkely, H. Absorption and emission spectra of tetrameric gold(I) complexes. Chem. Phys. Lett. 1988, 150, 135–137.
Piovesana, O.; Zanazzi, P. F. Gold(I)-gold(I) interactions. Tetrameric gold(I) dithioacetate. Angew. Chem., Int. Ed. 1980, 19, 561–562.
Olaru, M.; Rychagova, E.; Ketkov, S.; Shynkarenko, Y.; Yakunin, S.; Kovalenko, M. V.; Yablonskiy, A.; Andreev, B.; Kleemiss, F.; Beckmann, J. et al. A small cationic organo-copper cluster as thermally robust highly photo- and electroluminescent material. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 373–381.
Song, F. Y.; Xu, Z.; Zhang, Q. S.; Zhao, Z.; Zhang, H. K.; Zhao, W. J.; Qiu, Z.; Qi, C. X.; Zhang, H.; Sung, H. H. Y. et al. Highly efficient circularly polarized electroluminescence from aggregation-induced emission luminogens with amplified chirality and delayed fluorescence. Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1800051.
Wu, Z. G.; Han, H. B.; Yan, Z. P.; Luo, X. F.; Wang, Y.; Zheng, Y. X.; Zuo, J. L.; Pan, Y. Chiral octahydro-binaphthol compound-based thermally activated delayed fluorescence materials for circularly polarized electroluminescence with superior EQE of 32.6% and extremely low efficiency roll-off. Adv. Mater. 2019, 31, 1900524.
Zinna, F.; Giovanella, U.; di Bari, L. Highly circularly polarized electroluminescence from a chiral europium complex. Adv. Mater. 2015, 27, 1791–1795.
Zhang, J.; Duan, C. B.; Han, C. M.; Yang, H.; Wei, Y.; Xu, H. Balanced dual emissions from tridentate phosphine-coordinate copper(I) complexes toward highly efficient yellow OLEDs. Adv. Mater. 2016, 28, 5975–5979.
Yang, L.; Zhang, Y.; Zhang, X. Y.; Li, N. Q.; Quan, Y. W.; Cheng, Y. X. Doping-free circularly polarized electroluminescence of AIE-active chiral binaphthyl-based polymers. Chem. Commun. 2018, 54, 9663–9666.
Zhang, D. W.; Li, M.; Chen, C. F. Recent advances in circularly polarized electroluminescence based on organic light-emitting diodes. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 1331–1343.