氢键网络与空间堆积调控锰基手性杂化金属卤化物的手性光学及闪烁性能
编号:184
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更新:2026-10-07 14:44:02
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摘要
锰基手性杂化金属卤化物兼具高效发光、圆偏振发光(CPL)、非线性光学以及 X 射线闪烁特性,是一类极具潜力的手性光功能材料。有机‑无机界面氢键网络和晶体空间堆积模式,可诱导无机多面体发生畸变,显著影响手性传递效率,进而调控材料手性光学响应。本文基于两套锰基手性卤化物体系,探究结构‑性能构效关系。
通过温度可控结晶得到一对手性锰卤同分异构体 (R/S)-α‑Mn 与 (R/S)-β‑Mn,二者化学组成一致,但晶体堆积方式不同。(R/S)-α‑Mn 采取端对结合的堆积模式,形成致密不对称氢键网络,有效扭曲MnBr4}]2-四面体并增大偶极矩,获得较高二次谐波圆二色因子g(SHG‑CD=-0.56\),而侧位结合的 (R/S)-β‑Mn 氢键网络稀疏,多面体畸变程度弱,gSHG‑CD仅为−0.30,两种同分异构体均实现近 100% 光致发光量子产率,同时展现优异 X 射线闪烁成像能力。
一维手性氯化锰体系 R/S‑1 与 R/S‑2 中,阳离子官能团的差异改变氢键作用强度。带有羟基的 R/S‑2 可构建多重氢键网络,显著提升晶格刚性,抑制非辐射弛豫,实现 99.70% 的光致发光量子产率、强圆偏振发光以及优异抗热猝灭性能;仅含甲基的 R/S‑1 氢键作用较弱,晶格柔性大,光致发光量子产率仅为 60.07%。
上述结果表明,空间堆积与氢键网络能够调控锰基卤化物无机多面体畸变程度,决定手性传递效率与发光性能,为设计高性能多功能锰基手性光电子材料提供实验依据。
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