手性邻碳硼烷衍生物的光学性质研究

摘要

结合密度泛函理论计算和分子动力学计算，将常见的手性配体半胱氨酸（Cysteine，简称Cys）引入到现有的发光邻碳硼烷衍生物中，构建了一种具有高g因子、高吸收振子强度的手性发光邻碳硼烷衍生物——半胱氨酸-双苯并[b]噻吩稠合邻碳硼烷(Cysteine-bi（benzo[b]thiophene）-fused o-carborane，简称CFOC)；分析了结合模式对体系电子结构的影响；以比例最高的12-（S^*）半胱氨酸-双苯并[b]噻吩稠合邻碳硼烷(12-Cysteine（S^*）-bi（benzo[b]thiophene）-fused o-carborane，简称12-C（S^*）FOC)为例，分析了圆二色性（Circular Dichroism,CD）信号强度、吸收振子强度和激子性质之间的关系；分析了不同构型的激子寿命；分析了光谱随温度的变化。结果表明，Cys配体与荧光团之间的电荷转移（Charge-Transfer,CT）激发是强CD信号的来源，但当荧光团电子参与CT激发过多时，吸收振子强度便会显著下降。CFOC光吸收过程的激子态g因子达10-3数量级。CFOC的激子寿命约为35 ns，少数构型达到0.5μs量级。CFOC在低温环境下的手性活性更佳，光谱形态随之发生变化。这些见解为实验上合成新型手性发光邻碳硼烷衍生物提供了有价值的预测和思路，具有一定的指导意义。

关键词

手性配体 / 邻碳硼烷 / 圆二色性 / g因子