受准分子抑制且耐氧的“臂状”取代吡rene衍生物的光物理性质

《The Journal of Physical Chemistry A》：Excimer-Suppressed and Oxygen-Tolerant Photophysics of “Arm-like” Substituted Pyrene Derivatives

通过在7-tert-丁基苯并[a]蒽-2-醇的1,3位引入伸展的臂状取代基，有效抑制了π-π堆积引发的激发体形成，同时优化了分子氧淬灭效应。实验表明，此类衍生物在溶液中具有0.4-0.7的高荧光量子产率，荧光寿命缩短至20-40ns，且臂的结构类型（烷基/烯基）显著影响非辐射衰变路径。这种结构设计为调控多环芳烃光物理性质提供了新策略，适用于下一代电子与光电器件开发。

　　

由于具有较长的π共轭结构和优良的光物理性质，含有吡啶结构的材料在光致发光应用中被广泛使用。然而，它们的发光性能常常因π–π堆叠导致的激子形成以及分子氧的淬灭作用而减弱。为了减轻这些不良影响，研究人员合成了一类新的7-叔-丁基吡啶-2-醇衍生物，这些衍生物在1,3位上带有延长的“臂状”取代基，并对其溶液中的发光特性进行了详细研究。虽然吡啶核心的2位和7位经常被羟基和叔-丁基取代，但本工作首次在1,3位引入了“臂状”取代基。这些延长的“臂状”取代基不仅增加了空间位阻，抑制了激子的形成，还改变了吡啶的对称性，并调节了其1,2,3,7位的电子密度。这些变化调节了吡啶的能级，使得其荧光量子产率介于中等（0.4）到较高（0.7）之间，荧光寿命也从约20纳秒缩短至40纳秒。更短的荧光寿命降低了吡啶衍生物对分子氧能量清除的敏感性。此外，“臂”的具体结构也很重要：含有烷基的“臂”和含有烯基的“臂”表现出不同的衰减途径，这体现在它们不同的非辐射衰减速率上。因此，引入“臂状”修饰是一种有前景的方法，可以调节这类多环芳烃的光物理行为，从而凸显它们在下一代电子和光电子系统中的应用潜力。