能够兼具长寿命和高效率的电荷转移型有机室温磷光（3CT-ORTP）材料在有机光合成、有机光催化、有机光伏等领域具有重要的应用价值。然而，目前寿命能超过0.1 s的3CT-ORTP材料都很少，能兼具长寿命（> 0.1 s）和高效率（> 10%）的3CT-ORTP材料则尚未见文献报道。
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卢志云教授团队提出了一种长寿命3CT-ORTP材料的构筑方法——以sp3-C原子连接电子给体（D）和电子受体（A），构建出具有U-型分子几何结构的空间电荷转移（TSCT）型D-A分子。所开发的化合物U-1能发出寿命长达0.21 s的3CT-ORTP（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202314447）。美中不足的是，U-1的磷光效率仅为6%。
近日，卢志云教授团队在上述基础上，又提出了一个能兼具长寿命和高效率的3CT-ORTP材料的理性策略——去除U-型分子中的sp3-C桥连原子，构建具有V-型分子几何结构的D-A分子。（图1）。所获得的两个新型目标化合物V-1和V-2，不但磷光寿命均可超过0.1 s（0.15~0.22 s），磷光效率也均可超过10%（13%~25%）。
图 1 . 本研究工作的分子结构设计思路及参比/目标分子的分子结构
光物理实验结合量子力学计算结果表明，V-型分子相较U-型分子能具有更高的磷光效率，其主要原因在于其具有更大的D/A单元二面角（使得其系间窜越过程具有更大的旋轨耦合矩阵元）的同时，还能兼具较强的辐射跃迁禁阻性质。此外，通过引入合适的基团可赋予磷光团分子更大的结构刚性，抑制三重态激子的非辐射跃迁，进而延长材料的磷光寿命，提升磷光效率。
图 2. 参比分子及目标分子的磷光寿命、S1→T1系间窜越（ISC）过程的旋轨耦合矩阵元（ζ）的计算结果以及T1态的非辐射失活速率常数（knr,T）的差异
该研究以“Achieving Charge-Transfer-Featured Organic Room-Temperature Phosphorescence with Combined High Efficiency and Long Lifetime via V-Shaped D–A Dyads”为题发表于Angew. Chem. Int. Ed.。四川大学为第一单位，FB体育
卢志云教授为该论文通讯作者，四川大学博士研究生陈宽和硕士研究生李彬豪为论文的共同第一作者。感谢国家自然科学基金委、重庆沃肯新材料科技股份有限公司、四川大学分析测试中心、FB体育官网-FB体育试玩
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文章链接：//doi.org/10.1002/anie.202508776
