镧系簇由于4f亚壳层的独特电子构型和能级结构，表现出丰富的物理化学性质，使其成为配位化学和材料化学领域的研究焦点。[1], [2], [3], [4] 重镧系离子如DyIII和ErIII具有强磁各向异性，非常适合构建高性能的单分子磁体（SMM）。[5], [6], [7], [8], [9], [10] 这些系统为高密度信息存储和自旋电子学提供了分子平台。包括NdIII, EuIII和TbIII在内的镧系离子在多个光谱范围内显示出特征的f-f跃迁和长寿命的激发态，使其在生物成像、发光传感和先进防伪方面具有巨大潜力。[11], [12], [13], [14], [15] 此外，镧系簇的低细胞毒性、可控的生物相容性和协同催化效应为靶向治疗、生物探针开发和绿色催化转化开辟了新的途径。[16], [17], [18], [19]
由于环境不对称性产生的手性复合物在左旋和右旋圆偏振光之间产生差异吸收（圆二色性，CD）和差异发射（圆偏振发光，CPL）。[20], [21], [22] 手性的引入赋予镧系复合物独特的手性光学活性和磁手性效应，从而扩展了它们在手性识别、手性自旋电子学和磁光学中的应用。 [23], [24], [25] 包括Schiff碱和螺环衍生物在内的手性配体为构建手性镧系复合物提供了可行的途径。[26], [27], [28], [29] 这种方法促进了手性的转移，并允许调节磁各向异性和自旋-晶格相互作用，为优化的光磁性能奠定了结构基础。有效整合手性和磁性还使镧系复合物同时具有磁双稳态和手性响应，为磁存储的光学读出提供了实用的方法。[30], [31], [32] 最近，Tang等人报道了同手性的{Dy3}单分子环状结构，其独特的磁矩排列表现出有趣的光磁活性。[33] 这一发现验证了手性镧系簇在磁光学和磁矩调控中的重要性。
在镧系簇中，金属中心的高配位数和调节不良的配位环境通常会导致磁各向异性显著降低。[34] 此外，簇核的结构对称性也可能进一步降低磁各向异性，导致具有优异缓慢磁弛豫的例子很少。与只有一个顺磁金属位点的单离子磁体（SIMs）不同，镧系簇具有显著的分子内磁交换相互作用。[8], [35], [36], [37] 铁磁耦合的簇可以通过最小化隧穿分裂来有效抑制磁化的量子隧穿（QTM），从而提高SMM的性能。[38], [39] 然而，合成同时具有强磁各向异性和分子内铁磁（FM）交换的镧系簇仍然是一个巨大的挑战。
通过使用手性Schiff碱和辅助配体的定向组装，我们合成了两对四核对映体 [LnIII4(μ4-O)(R,R/S,S-L)4(DMOP)2(MeOH)4]·2EtOAc（Ln = Dy，1-R/S；Ln = Eu，2-R/S；H2L = (E)-1-(((2-羟基环己基)亚氨基)甲基)萘-2-醇；DMOP = 2,6-二甲氧基酚），其特点是μ4-O-桥接的Ln4畸变四面体核。Eu4簇 2-R/S显示出特征的f-f发射和独特的CPL活性。相比之下，Dy4簇 1-R/S的发光完全被抑制。磁学研究和理论计算证实，DyIII位点的强轴向各向异性和配体场调控的磁矩对齐导致了一个整体的FM基态。分子内的FM交换有效抑制了零场量子隧穿。这在1-R中诱导了一个罕见的开放滞后环，以及169 K的竞争性高能量障和3.15 s的长弛豫时间。这项工作整合了手性光学活性、强磁各向异性和FM耦合，为构建多功能手性镧系分子材料提供了新的见解。
