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由激基复合物反应与激发态分子内质子转移相互作用引发的力致变色现象

DOI：10.1038/s42004-019-0113-8 期刊：Communications Chemistry 出版年份：2019 更新时间：2025-09-22 12:35:02
摘要： 激发态分子内质子转移（ESIPT）与激基缔合物形成分别是单分子和双分子反应，这两种反应的耦合现象此前鲜有报道。本研究展示了CF3-HTTH（2,2′-(噻唑并[5,4-d]噻唑-2,5-二基)双(4-(三氟甲基)苯酚)）固态晶体中ESIPT与激基缔合物形成的相互作用，从而产生覆盖420至750纳米的宽谱多重发射。通过对晶体晶格中CF3-HTTH开展的全面结构分析、时间分辨光谱及双光子显微研究，揭示了常态（N*）与互变异构体（T*）形式之间的预平衡ESIPT过程——缓慢的种群衰减与有序的晶格堆积促进了激基缔合物（E*）的形成，进而产生N*（460纳米）、T*（520纳米）和E*（600纳米）三重发射。相比之下，固体表面较低的堆积程度抑制了激基缔合物形成，仅呈现ESIPT过程。发光特性与堆积结构的相关性阐明了基于分子固体架构的力致变色效应机制，并为聚集诱导特性提供了新见解。
作者： Yu-Chen Wei，Zhiyun Zhang，Yi-An Chen，Cheng-Ham Wu，Zong-Ying Liu，Ssu-Yu Ho，Jiun-Chi Liu，Jia-An Lin，Pi-Tai Chou
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究CF3-HTTH固体晶体中激发态分子内质子转移（ESIPT）与激基缔合物形成的相互作用，以理解其力致变色效应和聚集诱导特性。

研究成果

该研究揭示了CF3-HTTH中ESIPT与激基复合物形成耦合的新机制，从而产生三重发射和力致变色行为。这些发现强调了分子堆积和表面效应在固态发光中的重要性，为设计先进光电子材料提供了见解。未来研究可探索更广泛的化合物类别及其在OLED等器件中的应用。

研究不足

该研究仅限于特定的噻唑并[5,4-d]噻唑衍生物，可能无法推广至其他体系。实验技术存在固有分辨率限制（例如，TCSPC的时间分辨率约为20皮秒，上转换技术约为120飞秒）。表面效应和形貌变化可能导致测量中的不确定性。

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