博文
用于多色圆偏振发光的软手性桥联双核 Pt(II) 配合物——含环金属化 N-杂环卡宾配体
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Soft chiral-bridged binuclear Pt(II) complexes with cyclometalated N-heterocyclic carbene ligands for multicolor circularly polarized luminescence
Bao Zhang, Mingliang Chen, WenJing Dong, Shuo Wang, Bo Tu, Jintong Song* and Haifeng Xiang*
Chemical Communications, 2026, DOI: 10.1039/D6CC02281B
Abstract
Half-lantern binuclear Pt(II) complexes with cyclometalated N-heterocyclic carbene ligands deliver red to green circularly polarized luminescence (FWHM 50-61 nm). The presence of soft chiral-bridged ligands leads to efficient chiral self-sorting of metal-induced planar chirality (ee > 99%) and strong phosphorescence (quantum yield, lifetime, and asymmetry factor up to 71.4%, 1.78 μs, and 2.33 × 10⁻³, respectively).
kimi阅读：这是一篇发表在 Chemical Communications (ChemComm) 上的研究论文，题为：
《用于多色圆偏振发光的软手性桥联双核 Pt(II) 配合物——含环金属化 N-杂环卡宾配体》
以下是文章的核心内容摘要：
1. 研究背景与目标
半灯笼型双核 Pt(II) 配合物因其优异磷光性能和丰富氧化还原行为而备受关注。
传统配合物使用 C^N 配体，发光半峰宽（FWHM）较宽（>100 nm），且波长偏红（>600 nm）。
本文结合 强 σ-给电子 N-杂环卡宾（NHC）配体 和 软手性桥联硫醇配体（mtt），旨在实现蓝移、窄化发光并引入圆偏振发光（CPL）。
Fig. 1 (a) Typical half-lantern binuclear Pt(II) complex with C^N ligands; (b) Half-lantern binuclear Pt(II) complexes with NHC ligands; (c) Metal-induced planar chirality; (d) Half-lantern binuclear Pt(II) complexes of this work.
2. 主要成果
研究团队合成了三种手性双核 Pt(II) 配合物：
(R,Sp,R)/(S,Rp,S)-PtH（R = H）
(R,Sp,R)/(S,Rp,S)-PtF（R = F）
(R,Sp,R)/(S,Rp,S)-PtO（R = 二苯并呋喃基）
在 5 wt% PMMA 掺杂薄膜 中的光物理性能：
表格
| 配合物 | 发射波长 λem | 量子产率 Φ | 寿命 τ | FWHM |
|---|---|---|---|---|
| PtH | 584 nm（红光） | 65.8% | 1.70 μs | 61 nm |
| PtF | 567 nm（黄光） | 71.4% | 1.54 μs | 53 nm |
| PtO | 549 nm（绿光） | 36.3% | 1.78 μs | 50 nm |
Fig. 2 (a) Chiral HPLC traces of (R,Sp,R)/(S,Rp,S)-PtF. (b) Experimental absorption spectra of binuclear Pt(II) complexes in CH₂Cl₂ (3.0 × 10-5 mol dm-3) and calculated absorption spectrum of (R,Sp,R)-PtF. (c) Normalized emission spectra of binuclear Pt(II) complexes in 5 wt% doped PMMA films.
3. 关键创新点(1) 高效手性自分类（Chiral Self-Sorting）
手性桥联配体诱导了金属中心平面手性（Rp/Sp）。
R-构型桥联配体 exclusively 产生 Sp 平面手性；S-构型 exclusively 产生 Rp 平面手性。
通过手性 HPLC 证实对映体过量值 ee > 99%，实现了近乎完美的手性自分类。
(2) 圆偏振发光（CPL）
所有配合物均表现出镜像对称的 CD 和 CPL 信号。
不对称因子 |g_lum| 最高达到 2.33 × 10⁻³（PtF 体系）。
Fig. 3 (a) CD spectra of binuclear Pt(II) complexes in CH₂Cl₂ (3.0 ×10-5 mol dm-3). CPL spectra (b) and glum values (c) of binuclear Pt(II) complexes in 5 wt% doped PMMA films.
(3) 发光性能提升机制
NHC 配体：强 σ-给电子能力提升 HOMO 能级，增大能隙，实现发光蓝移；刚性骨架抑制激发态几何弛豫，窄化 FWHM（50–61 nm）。
Pt–Pt 相互作用（2.93–2.95 Å）：增强自旋-轨道耦合，缩短磷光寿命，形成单峰锐发射。
PtF 的特殊性：富含氟原子，可形成 H···F 短接触（2.436–3.125 Å），抑制分子间 π–π 堆积猝灭，因此在固态粉末中仍保持高量子产率（60.1%），表现出聚集诱导发光增强（AIE）特性。
4. 晶体结构
获得了 (Rac)-PtH（外消旋体）、(R,Sp,R)-PtF 和 (S,Rp,S)-PtO 的单晶结构（CCDC 号：2505760, 2505761, 2505762）。
证实了两个平行的配位平面及分子内 Pt–Pt 距离（~2.93 Å）。
Fig. 4 X-ray single-crystal structures of (Rac)-PtH (a), (R,Sp,R)-PtF (b) and (S,Rp,S)-PtO (c).
5. 结论
该工作通过 NHC 配体与软手性桥联配体的协同设计，成功制备了具有窄半峰宽、高量子产率、高效手性自分类的多色圆偏振磷光材料，为新型手性发光材料的设计提供了重要思路。
作者单位：四川大学化学学院、四川师范大学化学与材料科学学院基金支持：四川省自然科学基金、国家自然科学基金、中石化种子计划项目等。
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