基于苯并噻唑衍生物的颜色可调和ESIPT诱导的固体荧光团:聚集诱导发射,强烈的溶致变色效应和白光发射。

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:36
文章英文标题
Color-Tunable and ESIPT-Inspired Solid Fluorophores Based on Benzothiazole Derivatives: Aggregation-Induced Emission, Strong Solvatochromic Effect, and White Light Emission.
正文
具有颜色可调排放的有机固体材料在各个领域得到了广泛的应用。然而,由于集中溶液和固体形式的聚集猝灭效应,一个合理的设计和简单的合成理想的荧光团仍然具有挑战性。在此,我们通过甲酰化和醛缩合反应在羟基的正位上切换官能团,发展了一系列2 - ( 2′-羟基苯基)苯并噻唑( HBT )衍生的颜色可调固体发射器。荧光团通过调节吸电子能力和官能团引入的π共轭框架,以其固体形式发射出涵盖蓝色至近红外全色范围的光,并在极性溶剂中表现出明显的溶致变色效应。阐明了荧光机制的聚集诱导发射( AIE )或聚集诱导发射增强( AIEE )和激发态分子内质子转移( ESIPT )及其在晶体中的分子间/分子内相互作用,以刻画可调谐发射和高发射效率的关键因素。此外,在各种溶剂和含复合荧光团的聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜中也得到了高质量的白光发光材料。总体而言,这些研究报告了一种很有前途的建造具有颜色可调排放的有机固体材料的战略,并阐明了获得理想排放效率的方法。
文章内容(英文)
Organic solid materials with color-tunable emissions have been extensively applied in various fields. However, a rational design and facile synthesis of an ideal fluorophore are still challenging due to the undesirable aggregation-caused quenching effect in concentrated solution and solid form. Herein, we have developed a series of 2-(2'-hydroxyphenyl)benzothiazole (\u003cb\u003eHBT\u003c/b\u003e)-derived color-tunable solid emitters by switching functional groups at the ortho-position of a hydroxyl group via formylation and an aldol condensation reaction. By tuning the electron-withdrawing ability and the π-conjugated framework introduced by the functional groups, fluorophores emit light covering the full-color range from blue to near-infrared regions with high quantum yields in their solid form and show a significant solvatochromic effect in polar solvents. The aggregation-induced emission (AIE) or aggregation-induced emission enhancement (AIEE) and excited-state intramolecular proton transfer (ESIPT) involving fluorescence mechanism, along with their inter/intramolecular interactions in crystals, are elucidated to depict the key factors for tunable emissions and high emitting efficiency. Furthermore, high-quality white-light-emitting materials are obtained in various solvents and polydimethylsiloxane (PDMS) films with combined fluorophores. Overall, these studies report a promising strategy for the construction of organic solid materials with color-tunable emission and shed light on methods for obtaining desirable emission efficiency.
来源出处
Journal|[J]ACS Applied Materials & InterfacesVolume 12, Issue 49. 2020.
DOI
https://doi.org/10.1021/acsami.0c16585

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