手性苝酰亚胺衍生物的超分子结构与圆偏振发光性质

连宁晓; 黄国斌; 田凯丽; 黄汉军; 曲雅茹; 王婕; 苏玉鹏; 潘宏斐; 任相魁

doi:10.37188/CJL.20250018

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手性苝酰亚胺衍生物的超分子结构与圆偏振发光性质

材料合成及性能 | 更新时间：2026-01-27

- 手性苝酰亚胺衍生物的超分子结构与圆偏振发光性质
  增强出版
- Supramolecular Structure and Circularly Polarized Luminescence Property of Chiral Perylene Diimide Derivatives
- 发光学报 2025年46卷第6期页码：1075-1081
- 作者机构：
  
  1.天津大学化工学院天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室，天津 300350
  2.天津大学浙江研究院，浙江宁波 315201
- 作者简介：
  
  [ "连宁晓（1999-），女，河北邯郸人，硕士研究生，2022年于河北工业大学获得学士学位，主要从事苝酰亚胺、芘酰亚胺衍生物的制备及性能的研究。" ]
  [ "田凯丽（1999-），女，河北保定人，博士研究生，2021年于河北大学获得学士学位，主要从事苝酰亚胺衍生物的制备及性能的研究。" ]
  [ "任相魁（1980-），男，河北邢台人，博士，教授，2010年于南开大学获得博士学位，主要从事小分子及高分子材料的聚集态结构及性能的研究。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(22175129);宁波市“科创甬江2035”重点研发计划国际科技合作项目(2024H017)
- DOI：10.37188/CJL.20250018
  中图分类号： O482.31
- CSTR：32170.14.CJL.20250018
- 收稿：2025-02-08，
  
  修回：2025-02-19，
  
  纸质出版：2025-06-25
- 稿件说明：
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连宁晓,黄国斌,田凯丽等.手性苝酰亚胺衍生物的超分子结构与圆偏振发光性质[J].发光学报,2025,46(06):1075-1081.

LIAN Ningxiao,HUANG Guobin,TIAN Kaili,et al.Supramolecular Structure and Circularly Polarized Luminescence Property of Chiral Perylene Diimide Derivatives[J].Chinese Journal of Luminescence,2025,46(06):1075-1081.
连宁晓,黄国斌,田凯丽等.手性苝酰亚胺衍生物的超分子结构与圆偏振发光性质[J].发光学报,2025,46(06):1075-1081. DOI： 10.37188/CJL.20250018. CSTR： 32170.14.CJL.20250018.

LIAN Ningxiao,HUANG Guobin,TIAN Kaili,et al.Supramolecular Structure and Circularly Polarized Luminescence Property of Chiral Perylene Diimide Derivatives[J].Chinese Journal of Luminescence,2025,46(06):1075-1081. DOI： 10.37188/CJL.20250018. CSTR： 32170.14.CJL.20250018.

摘要

手性发光材料在未来光学领域具有广阔的应用前景，但如何精确构筑圆偏振发光材料，如何阐明其超分子结构与圆偏振发光性质的内在关系，依然是手性发光材料领域亟需解决的两个关键科学问题。本文以苝酰亚胺（PDI）为模型分子，分别将手性取代基和位阻取代基引入PDI分子体系，设计并合成了两种具有凝胶性能的手性PDI衍生物POSS-PDI-B6、C10C8-PDI-B6，并通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、X射线衍射及圆偏振发光光谱对其超分子结构和光物理性质开展了详细的研究。实验结果表明，POSS-PDI-B6和C10C8-PDI-B6均可形成发光凝胶，在POSS及烷基链取代基的位阻效应、B6取代基手性诱导效应的协同作用下，PDI衍生物可形成具有手性特征的螺旋超分子结构，进而赋予PDI凝胶优异的圆偏振发光性能。这些结果为手性光学材料的设计和制备提供了重要的理论和实验参考。

Abstract

Chiral luminescent materials have wide application prospect in the field of optics. However， the precise construction of circularly polarized luminescent materials and the elucidation of the intrinsic relationship between their supramolecular structures and circularly polarized luminescence properties remain key scientific challenges that urgently need to be addressed in the field of chiral luminescent materials. In this study， we use perylene diimide （PDI） as the model compound， to introduce chiral substituents and steric hindrance substituents into the PDI system， and then synthesize two chiral PDI derivatives （namely POSS-PDI-B6 and C10C8-PDI-B6） with gelation property. Their supramolecular structures and photophysical properties were comprehensively characterized using ultraviolet-visible absorption spectroscopy， fluorescence spectroscopy， X-ray diffraction and circularly polarized luminescence spectroscopy， respectively. The experimental results demonstrate that both POSS-PDI-B6 and C10C8-PDI-B6 are capable of forming luminescent gels. Under the synergistic effects of steric hindrance from POSS and alkyl chain substituents， as well as chiral induction from the B6 substituent， the PDI derivatives can assemble into helical supramolecular structures with chiral characteristic， thereby endowing the PDI gels with excellent circularly polarized luminescence property. These results provide valuable theoretical and experimental reference for the design and preparation of chiral optical materials.

关键词

Keywords

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