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由于其独特的动态平面手性、柱[n]芳烃，特别是柱[5]芳烃，已发展成为圆偏振发光（CPL）发射器等多种应用的有前景的平台。然而，由于单元翻转和摆动，在溶液状态下实现柱[5]芳烃优异的CPL性能仍然是一个艰巨的挑战。

2024年12月3日，华东师范大学王威研究员在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Boosting the circularly polarized luminescence of pyrene-tiaraed pillararenes through mechanically locking》的研究论文，Jing-Lin Song为论文第一作者，王威研究员为论文通讯作者。

王威，华东师范大学化学与分子工程学院研究员。2011年本科毕业于四川大学（导师：游劲松教授/兰静波教授），2016年在华东师范大学取得博士学位（导师：杨海波教授）。2016-2019年在瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zürich, Switzerland）从事博士后研究（合作导师：A. Dieter Schlüter教授）；2019年加入华东师范大学。

王威研究员主要从事化学拓扑学、机械立体化学和机械互锁大分子的研究。

为解决这个关键问题，作者开发了一种机械锁定方法，通过形成相应的[2]轮烷，将芘柱[5]芳烃的不对称因子（glum）值提高到0.015。

更重要的是，利用稳定锁定的共构象，这些所得的[2]轮烷在不同的溶剂和较宽的浓度范围内保持优异的CPL性能，使其成为实际应用的有希望的候选物。

根据这项概念验证研究，作者不仅成功地开发了一种强大的策略来合理设计具有所需CPL性能的手性发光材料，而且还为构建智能手性材料提供了一个有前景的平台。

图1：设计概念图

图2：合成路线图

图3：单晶X射线结构图

图4：手性光学性能图

图5：浓度依赖性荧光和CPL光谱图

图6：计算模拟图

综上，这项研究通过机械锁定方法成功提升了芘修饰的柱[5]芳烃的圆偏振发光（CPL）性能，通过形成相应的[2]轮烷，实现了高达0.015的不对称因子（glum）值，同时保持了在多种溶剂和宽浓度范围内的优异CPL性能。

该研究不仅为设计具有所需CPL性能的手性发光材料提供了一种强有力的策略，而且为构建智能手性材料提供了一个有前景的平台，这对于开发新型的显示技术、信息加密和手性传感等领域具有重要意义。

Song, JL., Chen, C., Li, X. et al. Boosting the circularly polarized luminescence of pyrene-tiaraed pillararenes through mechanically locking. Nat. Commun., (2024).