共轭有机发色团的共价组装为设计具有新特性的新激发态提供了机会。在这项工作中,一种新开发的三链笼结构,其中间位取代的芳香帽作为共价连接基团,连接到共轭分子壁的顶部和底部,用于调整
噻吩低聚物组件的特性。苯封端和三嗪封端的 5,5'-(2,2-二
噻吩)-含亚芳基笼被合成并使用稳态和时间分辨光谱方法表征。使用瞬态密度泛函理论分析构象自由度和电子状态。苯帽充当被动间隔物,其电子状态不与发色团壁的电子状态混合。激发态特性由发色团亚基之间的空间相互作用主导,产生中性 Frenkel H 型激子态。这种激子态在 200 ps 的时间尺度上经历系统间交叉,而由于辐射率降低,荧光输出被抑制了 2 倍。切换到三嗪帽可以使电子在初始激发后从发色团连接器转移到激子状态,从而在 10 ps 内形成电荷转移状态。这种状态可以避免系统间交叉并表现出具有增强量子产率的红移荧光。在保持整体笼形形态的同时交换具有不同电子特性的