北京理工大学Kanglei Liu、蒋振奇博士和罗格斯大学纽瓦克分校Frieder Jäkle通过合成B−N功能化的双蒽基吡嗪衍生物以构建了新型低带隙发色团,并进行了光物理和电化学、晶体堆积和理论研究。
本文要点:
(1)实验通过密度泛函理论计算确定了两个能量相似的构象,证明其核心单元为弯曲的马鞍状构象(x-异构体)或锯齿状构象(z-异构体)。C6F5取代衍生物(4-Pf)的x射线晶体结构表明,z-异构体在固态中是普遍存在的,而变温核磁共振研究则表明其在溶液中会发生动态变化。与全碳类似物相比,B−N的融合会导致其HOMO – LUMO带隙大幅减小,并显著降低LUMO能量。研究表明,4-Pf在大于700 nm处具有显著的吸光度,而在整个可见区则几乎无吸收性能。
(2)被封装在生物降解聚合物DSPE-mPEG2000后,4-Pf纳米颗粒(4-Pf-NPs)能够表现出良好的水溶性、高的光稳定性和极佳的光热转换效率(达到41.8%),可作为一种高效的体内外光热治疗试剂。综上所述,该研究充分揭示了多环芳烃的B−N Lewis对功能化是一种构建新型NIR吸收材料的新策略。
Kanglei Liu. et al. Near-Infrared-Absorbing B−N Lewis Pair-Functionalized Anthracenes: Electronic Structure Tuning, Conformational Isomerism, and Applications in Photothermal Cancer Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c06538
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c06538