Angew.Chem.：用可切換圓偏振發光“點亮”手性分子肌肉

作為一類代表性的機械互鎖分子，[c2]雛菊鏈分子（molecular [c2]daisy chain）在分子尺度上的可控伸縮特性使其成為構築人工分子肌肉的優勢平臺。儘管目前基於多樣化驅動機制的雙穩態[c2]雛菊鏈體系已被成功構築，但大多數研究僅關注其刺激響應前後的長度變化，對其手性和功能化研究還鮮有涉及。考慮到[c2]雛菊鏈分子獨特的互鎖結構和可控動態性質，透過發光基元的精準嵌入，其有望作為一類優勢平臺應用於新型刺激響應型手性發光體系的構築。

近日，華東師範大學王威研究員團隊巧妙結合分子肌肉的手性以及可控伸縮特性，透過將芘基元引入到基於柱芳烴的[c2]雛菊鏈分子DC-Py中，成功實現了首例基於手性分子肌肉的多狀態可切換圓偏振發光體系的構築。在初始狀態下，由於手性柱芳烴大環到芘基元的手性傳遞，使得引入的芘基元之間因π-π堆積作用而形成手性激基締合物，其發光不對稱因子（|g_lum|）高達0.010。更為重要的是，將硫脲基團作為氫鍵作用位點嵌入到該手性分子肌肉體系中，當加入DMSO溶劑分子和三氟乙酸根陰離子作為刺激源驅動手性柱芳烴大環的沿軸可逆運動時，可精準調控激基二聚體的手性堆積，從而實現對其發光不對稱因子（g_lum）的可控和可逆切換，並表現出優異的迴圈能力。

以pR-DC-Py為例，透過將不同比例的DMSO溶劑分子加入到體系中驅動手性柱芳烴大環沿軸運動，實現了芘基元之間堆積角度從逆時針到順時針的轉變。與此同時，其電偶極矩和磁偶極矩及其夾角也隨之發生變化，最終導致發光不對稱因子g_lum 從 –0.010到 +0.015的手性翻轉和增大。類似地，向體系中加入不同當量的三氟乙酸根陰離子，其發光不對稱因子g_lum 從 –0.010降低到 –0.002，隨後透過加入鈉離子去除三氟乙酸根陰離子使其CPL性質恢復到初始狀態，並表現出優異的迴圈能力。密度泛函理論計算結果表明，當加入溶劑分子或陰離子後，芘基元之間的堆積角度、電偶極矩和磁偶極矩及其夾角都隨之改變，這與實驗結果相接近，從而進一步確證了該精準調控過程。