Thermally Activated Fluorescence vs Long Persistent Luminescence in ESIPT-Attributed Coordination Polymer

系统间交叉 化学 光化学 发光 激发态 配体(生物化学) 单重态 光致发光 荧光 互变异构体 分子内力 磷光 光电子学 材料科学 立体化学 原子物理学 受体 物理 量子力学 生物化学
作者
Peng‐Yan Fu,Baoning Li,Qiang‐Sheng Zhang,Jun‐Ting Mo,Shi‐Cheng Wang,Mei Pan,Cheng‐Yong Su
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (6): 2726-2734 被引量:93
标识
DOI:10.1021/jacs.1c11874
摘要

Excited-state intramolecular proton transfer (ESIPT) molecules demonstrating specific enol-keto tautomerism and the related photoluminescence (PL) switch have wide applications in displaying, sensing, imaging, lasing, etc. However, an ESIPT-attributed coordination polymer showing alternative PL between thermally activated fluorescence (TAF) and long persistent luminescence (LPL) has never been explored. Herein, we report the assembly of a dynamic Cd(II) coordination polymer (LIFM-101) from the ESIPT-type ligand, HPI2C (5-(2-(2-hydroxyphenyl)-4,5-diphenyl-1H-imidazol-1-yl)isophthalic acid). For the first time, TAF and/or color-tuned LPL can be achieved by controlling the temperature under the guidance of ESIPT excited states. Noteworthily, the twisted structure of the HPI2C ligand in LIFM-101 achieves an effective mixture of the higher-energy excited states, leading to ISC (intersystem crossing)/RISC (reverse intersystem crossing) energy transfer between the high-lying keto-triplet state (Tn(K*)) and the first singlet state (S1(K*)). Meanwhile, experimental and theoretical results manifest the occurrence probability and relevance among RISC, ISC, and internal conversion (IC) in this unique ESIPT-attributed coordination polymer, leading to the unprecedented TAF/LPL switching mechanism, and paving the way for the future design and application of advanced optical materials.
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