【手性新产品  6.】

（6. 高效发光的手性纳米石墨烯）

具有螺旋结构的手性纳米石墨烯,不仅可以精准控制纳米石墨烯的尺寸与结构，还可以有效调控其光电磁性质。属于在研阶段的手性新兴产品。

手性纳米尺度的石墨烯在圆偏振发光（CPL）材料领域的潜在应用吸引了人们极大的研究兴趣。然而，较小的发光不对称因子（glum）和较低的荧光量子产率（Ф_F）使得手性纳米石墨烯的圆偏振发光亮度（BCPL=ε×Φ_F×|glum|/2）普遍较低，这限制了其在CPL相关领域的应用。以往的研究大多聚焦于如何提高手性纳米石墨烯的glum以及阐明其构效关系。如何通过理性的分子设计合成具有较高Ф_F的手性纳米石墨烯是一项前沿高难度的研究工作。

以南开大学为主的研究团队，最新提出一种在保持前线分子轨道（FMO）分布的条件下，将具有高Ф_F的发光基团进行螺旋π拓展，进而获得具有优异发光性能的手性纳米石墨烯的新策略（见下图）。作者以苝（文献报道ФF: 89% ~ 99%）为母核，设计合成了具有双螺烯结构的手性纳米石墨烯。    

其在苝母核上的FMO分布继承了分子苝的特征，使得其Ф_F达到了与苝相当的93%，这也是目前文献所报道的手性纳米石墨烯Ф_F的最大值。同时，离域在螺烯片段的FMO也使得1的对映异构体表现出明显的CPL响应（|glum|: 0.8 × 10-3），其BCPL达到了32M^-1cm^-1，表明是一种发光性能优异的手性纳米石墨烯。本工作为合成高效发光的手性纳米石墨烯材料提供了新的设计策略，有望进一步促进手性纳米石墨烯在CPL相关技术中的应用。相关成果以“Synthesis of Highly Luminescent Chiral Nanographene”近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，文章的第一作者是南开大学李继坤博士，通讯作者是南开大学王小野研究员。

这项工作为发展高效发光的手性纳米石墨烯提供了新的分子设计策略，未来通过能量转移、光子上转换以及超分子组装等策略可进一步提高。新兴的手性纳米石墨烯材料可望拓展应用面市。

            图. 以苝为母核螺旋π拓展合成具有双螺烯结构的手性纳米石墨烯

                                                                            丰都智愚河畔环境技术工作室  推介