圆偏振发光（Circularly Polarized Luminescence, CPL）作为手性物质的激发态信息，在3D显示、自旋信息通讯、信号加密与存储、不对称合成、生物成像与传感等前沿科技领域具有重要应用前景。然而，受分子内手性传递效率（磁偶极较小）的限制，传统CPL分子材料难以达到实际应用需求。超分子自组装可通过各种非共价作用高效传递手性、显著放大手性信号并提高CPL材料发光不对称因子（glum），已成为构筑CPL材料的重要方法之一。由此获得的CPL超分子材料还具有结构修饰性强、外场响应灵敏，CPL性能（发射波长、发光效率与手性方向）精准可控等优点。
利用金属配位形成的离散金属有机超结构(Metal-Organic Superstructure, MOS) 作为组装基元，不仅具有良好的结构和功能设计性与动态性，而且通过非共价作用可实现更高层级的组装，有望进一步改善CPL材料的结构与性能。此外，MOS组装基元结构明确，有利于明晰材料结构与性能关系，对构筑新型高性能的CPL超分子材料具有重要意义。近日，我院刘国锋课研究院题组发展了一种基于多级次组装调控金属有机三螺旋的圆偏振发光增强与手性翻转的新方法，相关研究成果“Hierarchical Self-Assembly Promoted Circularly Polarized Luminescence Enhancement and Handedness Inversion of Metal–Organic Helicate”在线发表于中国化学会旗舰刊CCS Chemistry (DOI: 10.31635/ccschem.024.202303722)。
研究人员首先设计并合成了含芘发光基团的手性配体 (BP)，与Zn(OTf)2配位组装，构筑了金属有机三螺旋超分子结构 (BPy)，实现了手性信号的放大和CPL发光颜色从橙光到蓝光（含白光）的动态调控。基于课题组前期在手性组装的研究基础，研究人员进一步提出将BPy作为超分子组装基元，通过层级组装策略获得系列诸如纳米球、微米片、微米花等多个层级的手性组装结构，实现组装体系CPL信号的显著放大（3个数量级）及手性方向的翻转，并结合多种实验与理论结构解析手段，揭示其手性传递与放大的作用机制。
该新型配位组装策略，可简便构筑多种金属有机三螺旋结构的，并通过层级组装逐级放大和调控材料的CPL性能，为深入理解手性传递机制和开发具有动态可调的CPL材料提供了新的思路。
上述研究工作得到了国家自然科学基金、东方学者（特聘教授）、同济大学青年百人计划等项目的资助，刘国锋研究员为论文唯一通讯作者，博士研究生郑书远为论文第一作者。
论文链接：https://doi.org/10.31635/ccschem.024.202303722
