近期，山东大学化学与化工学院邢鹏遥、郝爱友教授团队在手性发光组装体方面取得重要进展，一系列成果展示了通过超分子组装方式制备智能响应型手性发光体的丰富手段，为光电材料、光敏传感器等领域的进展提供了重要参考价值。研究中，众多实验表征得到了结构成分与物性测量平台的技术支撑。
成果一：
A chemosensor-based chiral coassembly with switchable circularly polarized luminescence. Nat Commun.,2021,12, 6320.
注：文中图片来源于化学与化工学院邢鹏遥、郝爱友教授团队，成果论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-26700-2
本研究制备了萘二价酰亚胺（PNC）和香豆素（CC）的组装体系，发现不同比例条件下得到囊泡、螺旋等不同形貌的组装形貌，由于PNC发射带和CC吸收带有重叠，体系存在能量转移现象，表现出CC和PNC的荧光特性，随着CC浓度的改变而变化。由于CC和SO2及其衍生物存在相互作用而表现为对SO2类物质的特异性识别，组装体在遇到SO2类物质时也表现出荧光性质和手性光学性质的变化，显示了在手性识别传感器和探针方面的应用潜质，该体系通过超分子组装获得特异性识别作用的荧光手性组装体，为功能性发光体系的设计提供了参考意义。
成果二：
Ultraviolet Light Detectable CircularlyPolarized Room TemperaturePhosphorescence in Chiral NaphthalimideSelf-Assemblies,ACS Nano,2021, 15, 20192-20202.
注：文中图片来源于化学与化工学院邢鹏遥、郝爱友教授团队，成果论文链接：https://www.x-mol.com/q?option=ACS+Nano%2C2021%2C+15%2C+20192-20202&selectedType=paper
圆偏振荧光（CPL）和有机室温磷光（RTP）物质组装构建圆偏振磷光体，有望推动手性光电器件的构建，但是能否实现荧光和手性性质的开关是其中面临的重要挑战。本文通过主客体组装策略，引入四苯甲腈（TCNB）作为手性主体与溴代萘酰亚胺类物质组装，构建了具有激发光响应的荧光/磷光和手性开关体系。所制备材料能够在TCNB的吸收光波长以下激发时表现红色RTP发光和相应的圆偏振荧光行为，在TCNB吸收光波长以上的激发光下表现蓝色荧光，实现了RTP的开关，通过可识别的红-蓝发光颜色转变，表现了高效检测紫外光的应用潜质。
成果三：
X···X Halogen Bond-Induced Supramolecular Helices,Angew. Chem. Int. Ed.,2022, DOI: 10.1002/anie.202113786
注：文中图片来源于化学与化工学院邢鹏遥、郝爱友教授团队，成果论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202113786
卤素键源自卤素原子的亲电区和另一分子的亲核区的吸引作用，是构建超分子螺旋结构的理想作用方式。然而卤素键作用对溶剂极性敏感，易受其它非共价键的竞争作用，导致构建卤素键单元的螺旋结构较为困难。本文系统地探究了基于π-共轭苯丙氨酸的不同卤素取代物构建的超分子组装螺旋结构，探究了不同卤素取代物的螺旋结构形貌和手性变化，通过理论模拟计算和实验手段，推断了其中的组装机制，结论表明了X···X型卤素键在螺旋结构形成中起到了关键作用，而由于π-共轭苯丙氨酸结构的设计，多重非共价键合作用（π-π共轭、氢键等）保证了原本较难实现的弱卤素键作用的形成。这一研究展示了卤素键在控制超分子组装中螺旋和手性结构的形成发挥的重要作用，为手性光学自组装材料的研究提供了重要参考。
成果四：
Folded Propeller Chiral Structures Exclusively Adaptive to Chloroform,ACS Nano, 2022, 16, 4551-4559.
注：文中图片来源于化学与化工学院邢鹏遥、郝爱友教授团队，成果论文链接：https://www.x-mol.com/q?option=ACS+Nano%2C+2022%2C+16%2C+4551-4559&selectedType=paper
芳香化合物生色团和发光体是可控合成手性材料的理想原料，要实现芳香物质手形体的制备，通常通过合成和超分子组装两种方式，其中超分子组装不需要复杂的合成和分离过程，具有显著优势。本论文制备了一系列苯并咪唑和吡啶的折叠结构超分子组装体，该组装体基于咪唑上二氨基酸形成的分子内氢键表现出螺旋手性性质，且对氯仿有特异性的识别作用，该体系基于简单的氢键折叠组装制备了手性芳香结构，为手性光学物质和圆偏振荧光器件的研究提供了参考意义。
成果五：
Chiral molecular nanosilicas,Chem. Sci., 2022, 13, 4029-4040.
注：文中图片来源于化学与化工学院邢鹏遥、郝爱友教授团队，成果论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/SC/D2SC00793B
纳米颗粒与手性物质复合可获得手性组装体，大多数研究使用纳米颗粒与手性基质、聚集体复合的方式，然而从分子层面赋予纳米颗粒手性性质仍然是一个挑战。本论文通过分子折叠的策略，赋予多面体低聚硅氧烷（POSS）固有手性。将二氨基二茂铁与POSS进行共轭，氨基片段中基于氢键折叠作用的手性传递到二茂铁和POSS，可形成螺旋结构的组装体。该研究为制备独立分子层面手性纳米颗粒提供了新的思路。
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相关仪器
⟡谱学表征：
圆二色光谱仪（Circular Dichroism Spectrometer)
型号：Chirascan V100
品牌：Applied Photophysics
放置地点：中心校区生命科学北楼249~251
联系人：曹老师
联系电话：15866601092
图（来自成果一）：通过CD和CPL谱研究手性性质变化示例
该系列研究中，设计了丰富的手性发光体，手性性质在实现不同条件下发光响应中起到了关键作用，而圆二色光谱和圆偏振荧光是表征手性性质的重要手段。通过表征组装体手性结构，探究外界刺激（光照、温度、检测物等）对相应手性性质的影响，阐述了组装体外在发光性随刺激相应的变化机制。
时间分辨分子光谱测试系统（ Integrated system for the time resolved molecular spectroscopy recording system）
型号：FLS920/LP 920
品牌：Edinburgh Instruments（爱丁堡）
放置地点：中心校区生命科学北楼243
联系人：曹老师
联系电话：15866601092
紫外可见近红外分光光度计（UV-Vis-NIRSpectrophotometer）
型号：Cary 5000
品牌：Agilent
放置地点：中心校区生命科学北楼249~251
联系人：曹老师
联系电话：15866601092
研究中通过检测单一组分和组装体的吸收光谱、荧光光谱，表征能量转移现象以及不同外界条件（溶剂组成、温度等）下荧光及吸收光谱的变化以探究外界刺激对组装体性质的影响作用机制。
核磁共振波谱仪（NuclearMagneticResonanceSpectrometer）
型号：涵盖AVANCE III HD 400、AVANCE III 500、AVANCE NEO 600 WB等
品牌：Bruker
放置地点：中心校区化学新楼一楼南侧
联系人：董老师、贾老师、于老师
联系电话：88363768
图（来自成果四）：通过核磁共振波谱表征组装体结构变化示例
核磁共振波谱仪是表征有机物质分子结构的重要手段，通过表征特征峰位移可以反映分子结构及结构片段所处环境的变化。该系列研究中，借助核磁共振波谱表征了组装体单体物质结构以及外界刺激变化时组装体内部结构的变化，借此推断了刺激响应机制。结构成分与物性测量平台着力建设一流特色核磁平台，包含高场、低场、液体、固体核磁共振以及顺磁共振波谱，力争打造一流的全面、领先、权威的具有山大特色的核磁平台。相关推文：https://mp.weixin.qq.com/s/AlQLk8gPXpTOXrqSqRqwcw
⟡形貌表征：
透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM），观测组装体的微观形貌
图（来自成果五）：形貌表征示例
透射电子显微镜 （Transmission Electron Microscope）
型号：HT-7700
品牌：HITACHI（日立）
放置地点：中心校区化学新楼123
联系人：封老师
联系电话：13064041868
肖特基场发射扫描电子显微镜（Schottky Field Emission Scanning Electron Microscope）
型号：G300 FE-SEM System
品牌：Carl Zeiss
放置地点：中心校区生科北楼电子显微中心0107
联系人：田老师、苏老师
联系电话：18678807066、15922271574
原子力显微镜 （Atomic Force Microscope）
型号：Bioscope Resolve
品牌：Bruker
放置地点：中心校区生科北楼104
联系人：齐老师
联系电话：18264166711
⟡结构成分表征：
X-射线衍射仪、超高效液相色谱-质谱联用仪、傅里叶变换红外光谱仪
X射线衍射仪（X-Ray Diffractomer）
型号：X'Pert3 Powder&XRK-900
品牌：PANalytical、Anton Paar
放置地点：中心校区化学新楼132
联系人：王老师
联系电话：15098726135
超高效液相色谱-质谱联用仪（Ultra-Performance Liquid Chromatography Coupled To Quadrupole Time-of-Flight Spectrometer）
型号：Impact II
品牌：Bruker
放置地点：中心校区生科北楼371
联系人：冯老师
联系电话：13589030818
傅里叶变换红外光谱仪 (Transform Infrared Spectrometer)
型号：Tensor II
品牌：Bruker
放置地点：中心校区生科北楼263
联系人：冯老师
联系电话：13589030818
结构成分与物性测量平台以原化学与化工学院结构成分测试中心为基础，整合物理学院相关大型仪器，面向化学与物质科学，突出微尺度、高空间分辨、原位分析、冷冻技术，搭建、材料、软物质&新能源等诸多新型研究领域测试条件，分类构建设备集群。平台现有设备覆盖电镜、核磁波谱、色谱质谱热分析、X射线表征、光谱分析、生物分析、表界面分析、原位新能源、物性测量等技术类型，包括球差电子显微镜、600Mhz宽腔固体核磁等国内领先的高精尖设备。
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