手性有机光电功能材料及其圆偏振光发射与探测

手性有机半导体由于其新颖的性质引起了有机光电领域极大的研究兴趣. 将手性引入有机半导体材料不仅可以调控聚集态结构影响载流子输运进而影响光电器件的性能, 而且催生了圆偏振光直接发射与探测材料与器件的产生与发展. 手性材料与圆偏振光之间的相互作用使得其在3D显示、量子通讯、信息存储与处理等领域展示出广泛的应用前景. 本综述总结近年来手性有机光电材料及器件的研究进展, 主要围绕手性对有机半导体材料性质与器件性能的影响展开, 聚焦于手性有机半导体的圆偏振光直接发射与探测等研究, 旨在进一步为手性有机光电子领域的发展提供系统的认识.     

手性螺旋聚合物的合成和结构控制

随着近些年研究的投入,越来越多的手性螺旋聚合物被合成出来并应用于手性分离和光电材料等领域,螺旋聚合物根据螺旋翻转壁垒的大小可以分为静态螺旋聚合物和动态螺旋聚合物.主要聚焦于手性聚异氰酸酯、手性聚异腈和手性聚乙炔三类手性螺旋聚合物的合成和结构控制,介绍手性单体聚合、螺旋选择性聚合、手性诱导和手性放大等几种手性螺旋聚合物的合成方法,同时也介绍了构象调控、聚合诱导自组装等光学活性螺旋聚合物的合成方法.     

合成聚合物在手性分离中的应用进展

介绍了合成聚合物在手性分离中的应用,合成聚合物包括：包含有环糊精的聚合物、包含有冠醚的聚合物、聚丙烯酰胺衍生物、聚甲基丙烯酸酯衍生物、聚表面活性剂等。共引用文献44篇。     

聚合物负载的手性催化剂和手性试剂和合成及应用

近年来,用聚合物负载的手性催化剂和手性试剂完成的不对称合成反应主要集中在潜手性酮的不对称还原反应;烯烃的不对称双羟基化反应;烯烃的不对称环氧化反应;不对称Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应和饱和碳原子上的不对称取代反应。就近十年来聚合物负载手性催化剂和手性试剂的合成及应用进行了讨论。     

不对称Petasis反应在手性胺类化合物合成中的应用

手性胺类化合物广泛存在于天然产物、药物分子和多功能材料中,而且作为重要中间体、催化剂和手性辅剂在有机合成中也有广泛的应用,因此,发展高效的方法合成各种手性胺化合物及相应的骨架结构具有重要的科学意义和应用价值.有机硼试剂、胺和羰基化合物参与的不对称Petasis三组分反应是构建手性胺及其衍生物最简洁、高效的方法之一.近年来,利用该策略来构建手性胺类化合物引起了广泛的关注.文章综述了不对称Petasis反应合成手性胺类化合物的近期研究进展,主要包括手性胺源、手性羰基化合物和手性硼试剂参与的底物诱导的不对称Petasis反应,以及手性催化剂促进的不对称Petasis反应,并对该领域的挑战和未来发展方向进行简要讨论.     

聚合物负载的手性催化剂和手性试剂的合成及应用

近年来,用聚合物负载的手性催化剂和手性试剂完成的不对称合成反应主要集中在潜手性酮的不对称还原反应;烯烃的不对称双羟基化反应;烯烃的不对称环氧化反应;不对称Diels-Alder反应和饱和碳原子上的不对称取代反应.就近十年来聚合物负载手性催化剂和手性试剂的合成及应用进行了讨论.     

生物还原反应在手性药物不对称合成中的应用

药物分子的立体化学决定了其生物活性,手性已成为药物研究的一个关键因素。利用“环境友好”的微生物或酶催化方法进行手性药物的不对称合成已成为一个极具吸引力的方向。而微生物催化还原前手性羰基则可以不对称的得到手性的羟基,用于光学活性手性药物的合成。综述了近年来利用生物还原方法进行制备量和商业规模的不对称合成手性药物的进展。     

不对称催化反应在手性药物合成中的应用进展

本文从官能团的转换和碳硫键形成的角度概述了我国近年来在不对称催化反应领域的研究进展,特别是在手性药物及其中间体合成中的应用进展。参考文献42篇。     

合成不同拓扑结构聚合物的一个简便策略

随着高分子化学的进步, 特别是可控自由基聚合反应的发现, 不同拓扑结构聚合物的合成己获得了巨大的进展. 为合成这些复杂结构的聚合物, 人们成功地研究了不同的聚合方法. 其中, 不同功能团引发剂方法是较为方便和可行的方法之一, 并且已广泛用于不同结构聚合物的合成. 本文综述了用该方法合成不同拓扑结构聚合物, 包括嵌段、杂臂星形、H-形、π-形、接枝和环状聚合物所取得的进展, 特别强调的是这篇论文没有覆盖这方面的所有研究工作. 这一合成方法的思路是基于将不同聚合反应, 尤其是不同可控聚合反应相结合, 或者将可控聚合与不同的偶合反应, 例如与点击反应、Diel-Alder反应和活性酯反应等相结合. 所讨论的多功能引发剂不仅包括小分子化合物, 也包括带有两个和两个以上引发基团或链转移基团的聚合物. 后者称为大分子多功能团引发剂, 可以独立引发不同的聚合反应.     

手性亚砜的合成及其在不对称合成中的应用

本文综述了手性亚砜的合成。由于亚砜结构上的特征以及与金属离子的络合能力,使手性亚砜在不对称合成中具有强烈的诱导作用,使它成为进行不对称合成的一个手段。本文列举了它在不对称合成中的应用情况。     

Photochemistry with Circularly Polarized Light

The reactions induced by circularly polarized light are reviewed and a general discussion of the induction of optical activity by circularly polarized light is presented. It is concluded that three different mechanisms, or their combinations, can cause asymmetric induction. In each case the optical yield is dependent on the optical anisotropy factor g, the ratio between the circular dichroism (Δ?) and the extinction coefficient (?). The results are discussed in terms of the presumed mechanisms, and particular attention is paid to the asymmetric synthesis of helicenes. It is concluded that this kind of photochemistry may have analytical importance.     

Precise Synthesis of Optically Active and Thermo-degradable Poly(trifluoromethyl methylene) with Circularly Polarized Luminescence

Developing high performance and environment-friendly fluoropolymers is greatly desired. In this work, we found that 2-diazo-1,1,1-trifluoroethane can be polymerized by air-stable alkyne-palladium(II) catalysts following a living polymerization mechanism, affording a fluoropolymer, poly(trifluoromethyl methylene) in high yield with controlled molar mass and low dispersity. This polymer bears trifluoromethyl on every main chain atom and thus has good resistance to chemical corrosion, high hydrophobicity, and excellent dielectric constant with low dielectric loss. Due to the steric hindrance between the trifluoromethyl pendants, the synthetic poly(trifluoromethyl methylene) can twist into a stable helix. The one-handed preferred helices synthesized using chiral Pd^II-catalysts exhibit high optical activity and circularly polarized luminescence. Remarkably, such polymer can be completely degraded to (E)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene at high temperatures (>280 °C). Additionally, taking advantage of the living chain end, the polymer can be further modified.     

晶态纳米纤维素的多色圆偏振荧光性能

基于晶态纳米纤维素禁带效应的圆偏振荧光能力,分别采用混合悬浮液法及多层膜叠加法拓宽了晶态纳米纤维素膜的禁带,使其禁带覆盖可见光范围,通过掺杂多色荧光体,该膜可以将自发辐射转换为高强度、右旋、多色的圆偏振荧光信号.     

手性无机纳米材料圆偏振发光的研究进展

手性无机纳米材料因为具有优异的光物理特性及广泛的应用价值而备受关注。通过采用手性配体对无机纳米材料的表面进行修饰或将无机纳米材料与手性模板进行组装获得的手性结构,可以与光子强烈作用引起偏振态的改变,产生圆偏振光(circularly polarized light, CPL)。从产生机理来讲,CPL主要包括圆偏振荧光和圆偏振散射,在一些情况下这两个机理是共存的。本文总结了硫族半导体纳米材料、金属纳米团簇、钙钛矿、镧系配合物及其他复合纳米材料中CPL的研究进展。此外,还讨论了不同的手性无机纳米材料中CPL的主要来源。本综述得出的结论有望在分子水平上实现对CPL活性材料的各向异性因子进行调控,促进其在量子计算、光学数据存储、信息加密、3D显示器和光学传感等多个领域的发展。     

一种新型联萘基旋光共轭聚合物的圆二色谱和圆偏振荧光光谱

众所周知 ,聚合物的光电性质依赖于聚合物链的构象和 (或 )组成 ,通过在聚合物上引入手性单元 ,采用圆二色谱 ( CD)和圆偏振荧光光谱 ( CPL)等方法可表征聚合物结构 [1] .近年来 ,由于圆偏振光可用作光数据存储和液晶显示器背景光 [2 ] ,人们开始注重共轭聚合物圆偏振光材料的研究 .共轭聚合物的光致和电致圆偏振光的现象由一种带手性侧链的聚噻吩[3 ] 和一种带手性侧链的聚 (对苯撑乙烯 ) [4 ]产生 ,但它们的圆偏振荧光度 (用不对称因子 glum=2 ( IL-IR) / ( IL+IR)表示 ,IL 和 IR 分别指左圆偏振光强度和右圆偏振光强度 )相对较低 …     

Illumination of Cellulose with Linearly Polarized Visible Light

Summary: Aqueous suspensions of cellulose of long polysaccharide chains, were illuminated with visible polarized light (VPL) for 20 and 50 hrs. Crystal structure, thermal properties with Differential Scanning Calorimetry (DSC) and degree of polymerization (DP) of the samples were determined. Additionally, kinetic of enzymatic as well as acid-catalyzed hydrolysis of cellulose was estimated. Illumination of cellulose with VPL for 50 hrs increased its DP by 15%. X-ray diffraction patterns revealed that the illumination resulted in an increase in the amount of cellulose crystalline phase. The DSC measurements indicated differences in the water molecules distribution depending on the sample treatment confirming an increase in the crystallinity of the illuminated cellulose. After prolonged illumination, cellulose was resistant to oxidation and had lower susceptibility to enzymatic and acid-catalyzed hydrolysis.     

不同取代位置的萘衍生两亲分子在气/液界面组装膜中的螺旋结构与圆偏振发光

Langmuir-Blodgett(LB)技术可在二维气/液界面上精确地控制分子之间的排列及堆积方式, 构建有序超薄膜及纳米组装体. 同时, 界面这一不对称环境也可有效放大组装体的手性信息, 实现超分子体系中的手性传递和手性放大. 本文研究了萘环取代位置不同的两种手性两亲分子——N,N′-双十八烷基-α-萘-L-氨基-谷氨酸二酰胺(1NLG)和N,N′-双十八烷基-β-萘-L-氨基-谷氨酸二酰胺(2NLG)在气/液界面的铺展及组装行为, 发现同分异构效应影响了两亲分子在界面的排列, 1NLG组装形成了均一的纳米带状结构, 而2NLG则形成了左手螺旋结构, 并且2NLG薄膜表现出圆偏振发光(CPL)性质, 其不对称因子(g_lum)比三维体相组装体(超分子凝胶)大23倍, 表明界面促进了超分子手性的放大.     

Reversible Handedness Inversion and Circularly Polarized Light Reflection Tuning in Self-Organized Helical Superstructures Using Visible-Light-Driven Macrocyclic Chiral Switches

A series of macrocyclic azobenzene-based chiral photoswitches have been judiciously designed, synthesized, and characterized. In the molecular structures, binaphthyl is covalently linked to ortho-positions of azobenzene, and four different substituents are linked to 6,6′-positions of binaphthyl. The photoswitches show enhanced helical twisting power (HTP) when doping in commercially available achiral liquid crystals to form self-organized helical superstructures, i.e., cholesteric liquid crystals (CLCs). All the photoswitches exhibit reversible photoisomerization driven by visible light of different wavelengths in both organic solvent and liquid crystals. The photoswitches with shorter substituents enable handedness inversion of CLCs upon photoisomerization. These are the first examples of ortho-linked azobenzene-based photoswitches that enable handedness inversion in CLCs. The photoswitches with longer substituents display only HTP values decreasing while maintaining the same handedness.     

A Double Layer Laminated Film of Cellulose Nanocrystals and Dye Displaying Vibrant Circularly Polarized Light

Circularly polarized(CP) light is a circularly polarized electromagnetic wave and is of significance for applications,such as information storage and encryption...