金属纳米团簇在催化、传感、光化学、生物医药等领域具有广泛应用，近年来受到了科学家的广泛关注。相对于金、银团簇，铜纳米团簇的合成面临着更巨大的挑战。目前关于铜纳米团簇的报道主要集中在新颖结构制备和表征上，缺乏对其功能性开发。设计合成具有优异性质的铜纳米团簇并研究其构效关系是当前金属纳米团簇领域的研究热点和难点。
最近，郑州大学的臧双全教授（点击查看介绍）及其团队合成并表征了一对原子精确的手性铜炔团簇[Cu14(R/S-DPM)8]6+ (R/S-Cu14)。该手性铜簇表现出独特的聚集诱导发光 (AIE) 和结晶诱导发光 (CIE) 效应，并同时引起圆偏振荧光(CPL)响应，其AIE效应被进一步用于细胞成像。该项成果为手性炔配体诱导构建具有优异CPL活性的金属纳米团簇提供了新思路。
近年来，该研究团队利用手性配体诱导，制备多例手性金、银、铜团簇化合物 (J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 594; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 12143; ACS Nano, 2019, 13, 8320)，并深入研究其光学性能。在该工作中，研究人员巧妙设计合成了一对具有多个苯环的手性炔基配体，即(R/S)-2-二苯基-羟甲基吡咯烷-1-丙炔，并成功诱导形成具有固有手性金属内核的炔配体保护的铜纳米簇R/S-Cu14。利用单晶X-射线单晶衍射精确解析其结构信息，在原子水平揭示，聚集态下的阴阳离子间静电作用，分子间氢键作用和C-H…π作用是引起AIE和CIE的主要因素。
更有趣的是，R/S-Cu14在溶液中具有镜面对称的圆二色(CD)信号，而没有光致发光性质。实验进一步研究发现，聚集诱导发射(AIE)和结晶诱导发射(CIE)能够有效点亮该手性铜炔团簇亮红色发光，同时触发其CPL响应。聚集态下，此铜团簇的荧光各向异性因子达到1.0×10-2。通过单晶结构分析和理论计算，从原子水平揭示了其与CPL相关的激发态起源。文章进一步研究了R/S-Cu14在细胞成像中的应用。该工作为利用手性炔配体构筑手性金属纳米团簇开辟了一条新途径，也为手性纳米团簇在功能光学领域的研究提供了新思路。
相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上。
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AIE Triggers the Circularly Polarized Luminescence of Atomically Precise Enantiomeric Copper(I) Alkynyl Clusters
Miao-Miao Zhang, Xi-Yan Dong, Zhao-Yang Wang, Hai-Yang Li, Shi-Jun Li, Xueli Zhao, Shuang-Quan Zang
Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201908909
导师介绍
臧双全
https://www.x-mol.com/university/faculty/14698
（本稿件来自Wiley）
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