分子内ねじり運動の制限によるクマリン誘導体の異常な集合誘発発光

集合誘発発光（AIE）は、芳香族のローターとスタターを持つプロペラ型発光体に一般的に見られます。ここでは、7員環の脂肪族環を含むクマリン誘導体（CD-7）はローターを持たず、典型的なAIE特性を示す一方、5員環の脂肪族環を持つ類似体（CD-5）は逆の集合誘発消光（ACQ）効果を示すことを報告します。実験的および理論的結果は、CD-7の大きな脂肪族環が構造的剛性を弱め、分子骨格の平面外ねじりを促進することで非放射的励起状態の崩壊を大幅に加速し、結果的に溶液中での発光が不良になることを明らかにしました。集合体におけるねじり運動の制限が非放射的崩壊経路をブロックし、CD-7が強く蛍光を発することを可能にします。また、AIEが一般的な現象であり、プロペラ型分子に特有ではないことも示されています。AIEおよびACQ効果は、分子の剛性の変調によって容易に切り替え可能です。