Tuning Electron‐Withdrawing Strength on Phenothiazine Derivatives: Achieving 100 % Photoluminescence Quantum Yield by NO
<sub>2</sub>
Substitution
作者:Meng‐Chi Chen、Yao‐Lin Lee、Zhi‐Xuan Huang、Deng‐Gao Chen、Pi‐Tai Chou
DOI:10.1002/chem.202000754
日期:2020.6.2
fluorescence (quantum yield <1 % in cyclohexane) of phenothiazine (PTZ ) impedes its further application. In addition, the nitro group (NO2) is a well‐known fluorescence quencher. Interestingly, we obtained a highly fluorescent chromophore by combining these two moieties, forming 3‐nitrophenothiazine (PTZ‐NO2 ). For comparison, a series of PTZ derivatives bearing electron‐withdrawing groups (EWGs;
吩噻嗪(PTZ)的荧光弱(在环己烷中的量子产率<1%)阻碍了它的进一步应用。此外,硝基(NO 2)是众所周知的荧光猝灭剂。有趣的是,我们通过结合这两个部分获得了高荧光发色团,形成了3-硝基吩噻 嗪(PTZ-NO 2)。为了进行比较,我们设计并合成了一系列在3位带有吸电子基团(EWGs; CN和CHO)或给电子基团(EDGs; OMe)的PTZ衍生物。与母体PTZ或EDG衍生物相比,带有吩噻嗪的EWG的发射增强。计算方法揭示了PTZ和PTZ-OMe过渡是从以π轨道为主的HOMO过渡到混合硫非键-π*轨道的LUMO,因此被部分禁止。相反,EWG降低了硫原子上孤对电子的能级,从而抑制了LUMO中非键合轨道与π*轨道的混合,从而使ππ*跃迁成为主导。因此,这项工作证明了一种明智的化学设计,可以微调PTZ类似物的过渡特性,其中PTZ-NO 2 在非极性溶剂中的发射量子产率达到100%。