圆偏振发光（CPL）材料由于其在光学显示，生物成像，信息加密和不对称催化等领域的潜在应用而备受关注。然而在聚合物基CPL发光材料中，由于其复杂的相互作用，对综合评价发光不对称因子（glum）和量子产率（QY）的品质因子（FM）的提升仍然较为困难。同时，对于高性能CPL发光材料的动态调控和功能应用一直是当前CPL材料发展的重大议题。
近几年，苏州大学的张伟教授团队在高分子多层次手性结构的高效构筑及精准控制领域取得了诸多进展（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202417495; Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202414332; J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 16474; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 13218; Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202315686; Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202401077; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202314848; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202312259; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24430; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 18566; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 9669; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 15129; Sci. China Chem. 2024, 67, 2362; Sci. China Chem. 2023, 66, 1169; Sci. China Chem. 2021, 64, 2105; Chem. Sci. 2023, 14, 5116; Chem. Sci. 2023, 14, 1673; Chem. Sci. 2022, 13, 13623; Macromolecules 2022, 55, 8556; ACS Macro Lett. 2021, 10, 690; Aggregate 2023, 4, e262;Adv. Sci. 2024, 11, 2308371等）。张伟教授团队利用分子印迹策略通过界面超分子组装的方法制备出了高性能CPL聚合物薄膜。首先，非手性芴基聚合物与卟啉衍生物（TBPP）在手性柠檬烯的环境下进行共组装。在此过程中，柠檬烯起到手性诱导剂作用，而TBPP作为手性增强剂和印迹分子发挥了关键的作用。随后，通过链间交联进一步实现了手性固定和手性聚合物薄膜稳定性的提高。最后，通过溶剂效应可以有效地去除所有小分子，得到了具有品质因子提高的手性分子印迹聚合物薄膜（MIPF）（图1）。TBPP的去除为各种荧光客体分子提供了手性位点，包括聚集诱导发射（AIE）和聚集诱导猝灭（ACQ）分子，通过后组装的手性转移过程可以实现全色CPL发射。白色的CPL也可以通过AIE和ACQ客体分子定量混合来获得。手性MIPF可以用作界面微反应器，通过原位化学反应实现可动态调控的CPL发射。此外，凭借其较高的FM，手性MIPF可以作为手性光源对非手性偶氮苯聚合物薄膜进行手性诱导排列。手性MIPF具有稳定、优越的CPL性能以及多样化的功能性，显示出了广阔的应用前景。
图1. 具备多样化功能的手性薄膜MIPF的制备过程。
通过图2可以看出，芴基聚合物与小分子TBPP的共组装实现了glum值的显著提高，但是也大幅降低了QY。借鉴分子印迹的思想，对聚合物进行手性固定后再移除小分子TBPP。在几乎不影响glum值的情况下，使得聚合物薄膜的QY进一步回复，最终实现FM的大幅提高。
图2. 分子印迹前后芴基聚合物薄膜CPL信号变化及机制分析。
进一步来讲，印记分子TBPP的移除在MIPF中构建了手性位点。作者选用了ACQ荧光客体分子和AIE荧光客体分子通过后组装来与手性MIPF中的手性位点相互作用，成功实现了可循环的全色CPL发射。同时，利用不同发射波长的荧光客体分子定量共组装，形成了代表性的白色CPL发射（图3）。
图3.MIPF作为手性模板的CPL循环变化图。
以上工作受到了国家自然科学基金（92356305和22301206）、安徽省自然科学基金（2308085J15）以及安徽省高等学校自然科学基金（2023AH010012）等项目资助。相关成果以“Molecular Imprinting Strategy Enables Circularly Polarized Luminescence Enhancement of Recyclable Chiral Polymer Films”为题发表于《Small》上。文章的第一作者为苏州大学硕士研究生王念尉和安徽工程大学洪冉，通讯作者为苏州大学张伟教授和张弓博士后。
论文链接：
https://doi.org/10.1002/smll.202409078.
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