チューニング遷移電気および磁気双極子モーメント：[7]激しい偏光発光を示すヘリセン

ヘリケーゼは、その手術がねじれたπ共役系のため、キラルオプトエレクトロニクス材料の有望な候補です。ただし、S1→S0遷移のオシレーター強度がわずかであるため、置換されていないヘリセンの放射強度は非常に弱い（φf<0.05）。この作業では、[7]ヘリケンフレームワークの置換位置を調査して、S1→S0遷移が大きな遷移磁気双極子モーメント（TMDM）を持ち、部分的に対称性を抑えるようにしました。このように設計された[7]ヘリケン誘導体は、S1→S0遷移（| m | = 2.37×10-20 erg.Gauss-1）の大きな蛍光放射率（kf = 0.02 NS-1）と大きなTMDMを示しました。認定されていない[7]ヘリケン（KF = 0.001 NS-1、| M | = 0.045×10-20 ERG・Gauss-1）のそれよりも10倍以上大きい。その結果、溶液相でCPLと蛍光量子収量の非合体測定因子が両方とも高（| gcpl | = 1.3×10-2、φf= 0.17）であった[7]ヘリケン誘導体を達成しました。

Helicenes are promising candidates for chiral optoelectronic materials because of their helically twisted π-conjugated system. However, the emission intensity of unsubstituted helicenes is very weak (Φf < 0.05) due to a small oscillator strength for the S1 → S0 transition. In this work, we investigated the substitution position of the [7]helicene framework so that the S1 → S0 transition has a large transition magnetic dipole moment (TMDM) and is partially symmetry-allowed. A [7]helicene derivative thus designed showed a large fluorescence emission rate (kf = 0.02 ns-1) and a large TMDM for the S1 → S0 transition (|m| = 2.37 × 10-20 erg·Gauss-1), which are more than 10 times greater than those of unsubstituted [7]helicene (kf = 0.001 ns-1, |m| = 0.045 × 10-20 erg·Gauss-1). As a result, we achieved the [7]helicene derivative whose dissymmetry factor of CPL and fluorescence quantum yield were both high (|gCPL| = 1.3 × 10-2, Φf = 0.17) in the solution phase.