具有圓偏振發光（CPL）特性的材料在3D顯示、信息存儲與處理、CPL激光、生物探針、光催化不對稱合成等方面頗具應用前景而受到關注。發展具有多重發射的圓偏振發光材料有望帶來白色CPL器件的突破，并為探索手性化合物的多重激發態提供獨特的模型。金屬-有機配位聚合物具有豐富的手性結構和優異的光學性能，是構筑多重發射圓偏振發光的優秀候選材料。
中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室洪茂椿課題組通過不對稱自組裝，獲得一對具有螺旋手性的Cu(I)配位聚合物。研究通過發揮化合物獨特的手性結構和雙峰發射的特性，實現了具有高顯色指數和不對稱因子的本征圓偏振白光材料。
研究利用構象多變的非手性有機配體與一價銅簇通過配位自組裝，自發拆分得到一對具有手性的二維層狀配位聚合物（1-M/1-P）。單晶結構分析顯示其手性來自于燒瓶狀結構基元的多重螺旋組裝（圖1）。
在配位自組裝過程中觀察到有趣的不對稱破缺現象。理論計算和實驗驗證發現，配體在配位后構象的固定是產生手性的根本原因。1-M中的結構基元具有更低的相對穩定性，在初始結晶過程中優先被結晶出來，再通過自催化過程將最初的手性放大，最終產生體系的不對稱破缺現象。
該手性配位聚合物的熒光具有雙峰發射峰，可以通過調節雙發射峰的強度獲得具有高顯示色指數（93.4）的單一相暖白光材料。同時，晶態配位聚合物還具有高不對稱因子的圓偏振發光，在配位聚合物中首次同時實現了單一相本征白光和圓偏振白光。
近日，該研究為構建具有優異性能的多功能圓偏振發光材料提供了新思路。相關研究成果以White-Light Emission and Circularly Polarized Luminescence from a Chiral Copper(I) Coordination Polymer through Symmetry-Breaking Crystallization為題，發表在《德國應用化學》上。研究工作得到國家重點研發計劃、中科院前沿科學重點研究計劃，國家自然科學基金的支持。
圖1.手性銅簇配位聚合物的結構
圖2.手性銅簇配位聚合物結晶過程中的不對稱破缺現象
圖3.手性銅簇配位聚合物同時具備優秀的白光發射和圓偏振發光性能
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