【導讀】有機小分子發(fā)光材料由于具有發(fā)光效率高、結構明確以及易于衍生化等優(yōu)點，一直是有機合成化學和材料科學研究的熱點，在化學傳感、生物標記、醫(yī)學診療以及OLED等具有廣泛的應用。一般地，有機熒光分子的光物理性質通過紫外可見吸收、熒光光譜、摩爾吸光系數(shù)、量子產(chǎn)率和Stokes位移等測試表征。大的Stokes位移可以導致激發(fā)與發(fā)射波長的分離，大大減小了自淬滅效應，提高了生物成像中的信噪比。而高的量子產(chǎn)率也是衡量有機染料分子的一個重要性能指標。然而，由于聚集淬滅效應，大多數(shù)有機熒光分子在固體狀態(tài)下具有很弱的熒光甚至沒有熒光發(fā)射。盡管人們發(fā)展了很多有效的策略抑制聚集淬滅，比如引入大位阻取代基、交叉雙偶極堆積、利用AIE效應、增強分子內的電荷轉移發(fā)射等，合成具有大的Stokes位移并且在固態(tài)下具有高量子產(chǎn)率的有機熒光分子仍然具有很大的挑戰(zhàn)。
近年來，基于三芳基硼的有機熒光分子受到了越來越多的關注。三芳基硼有機熒光分子具有以下幾個特點：首先，B具有很強的電子接受能力，當在三芳基硼體系中引入給電子基團，就會產(chǎn)生很強的分子內電荷轉移，從而誘導產(chǎn)生較大的Stokes位移，極大地抑制了固體狀態(tài)下的自淬滅；其次，三芳基硼具有很大的位阻，從而有效地抑制了分子間相互作用導致的熒光淬滅?？偠灾?，三芳基硼熒光分子具有較高的固態(tài)熒光發(fā)射效率和大的Stokes位移，是一類很有潛力的熒光骨架分子。
當手性發(fā)光分子被激發(fā)后，產(chǎn)生的熒光在左右圓極化強度方面會表現(xiàn)出一定的差異性，這種現(xiàn)象被稱為圓偏振發(fā)光(Circularly Ploarized Luminescence, CPL)。CPL在信息存貯、數(shù)據(jù)傳輸以及3D顯示等領域具有潛在的應用，而量子產(chǎn)率和不對稱因子是衡量CPL性能的重要指標。結合三芳基硼有機熒光分子的優(yōu)異的發(fā)光特性，將三芳基硼引入到手性體系，有望構建出新型手性有機硼發(fā)光體系。最近，基于三芳基硼的手性發(fā)光分子成為研究的熱點，其中山東大學趙翠華教授在該領域中做出了出色的成功，基于D-π-A的思想，設計合成了多種具有高量子產(chǎn)率和高不對稱因子的手性有機硼熒光分子，下面介紹含有三芳基硼的手性熒光分子的設計合成與性能研究工作。
【圖文摘要】
研究進展一：軸手性有機硼熒光分子的設計與發(fā)光性能
1）Zhao等合成了基于三芳基硼的手性2,2’-二氨基-6,6'-二硼基-1,1’-聯(lián)萘分子，其中，具有較小位阻基團NMe2的分子具有溫度依賴的雙熒光發(fā)射現(xiàn)象，而大位阻Ph2N基團的分子在液體和固體狀態(tài)下均具有很高的熒光。溶劑極性的改變不僅可以改變CPL的發(fā)射波長，而且可以使CPL信號翻轉。此外，氟離子的加入也會顯著增強CPL的信號強度。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.201813320
2）Zhao等通過在手性聯(lián)萘的2,2’位引入Me2N和Mes2B，成功設計合成了兩種手性熒光分子。由于B、N具有相反的電子特性，分子內具有很強的電荷轉移，同時大位阻的芳基阻止了聯(lián)萘的自由旋轉，穩(wěn)定了分子的手性。此外，還系統(tǒng)研究了它們的手性發(fā)光特性，量子差率最高可達0.072，不對稱因子最高為0.0080。
https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/chem.201602984
研究進展二：基于面手性對環(huán)芳烷的三芳基硼熒光分子的設計合成
Zhao等通過在手性對環(huán)芳烷的上下苯環(huán)分別引入NMe2和BMes2，合成了一類新型手性有機硼發(fā)光分子。通過高效的空間電荷分子，該分子具有TADF效應，從而導致較強的熒光。固體狀態(tài)下的熒光量子產(chǎn)率高達0.53，不對稱因子最高可達0.00424。
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.orglett.8b02995
研究進展三：基于螺烯的三芳基硼手性發(fā)光分子的設計合成與手性發(fā)光
Zhao等通過在手性[5]螺烯分子中引入三芳基硼，合成了兩種手性熒光分子。并且，其發(fā)射波長可以通過分子結構的修飾和外加氟離子進行調控，量子產(chǎn)率為0.07-0.51，不對稱因子>0.005。
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.orglett.9b03734
研究進展四：基于柱[5]芳烴的手性有機硼分子的設計與發(fā)光性能
Chen等通過對柱[5]芳烴骨架上引入三芳基硼基團，將其內在平面手性轉移到有機硼發(fā)光體系中，從而得到手性硼發(fā)光分子。而且，該分子具有很強的分子內電荷轉移，在一定溫度范圍內具有有趣的熱致熒光波長轉移現(xiàn)象。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202001145
【總結】
通過理性的分子設計和有機合成技術，將三芳基硼分子安裝到手性環(huán)境中，不僅繼承了三芳基硼骨架本身優(yōu)異的發(fā)光性能，而且還可以誘導產(chǎn)生手性發(fā)光。此外，可以通過分子結構的改變、環(huán)境溫度以及外加氟離子調控發(fā)光的強度和波長。
