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  高色純度發光材料對于超高清顯示與廣色域光電應用至關重要。OLEDs作為極具發展前景的顯示技術，其器件色純度可通過引入窄帶發射材料顯著提升。然而，有機分子中固有的電子-振動耦合效應易導致發射光譜展寬，成為制約色純度提升的重要因素。為克服這一問題，當前研究主要通過調控分子的電子結構與幾何構型來實現發射譜帶的有效窄化，并相繼開發了一系列窄帶發射骨架，包括硼/雜原子體系、羰基/氮、膦氧/氮及吲哚并咔唑等。盡管該領域已取得顯著進展，但在電子限域與分子剛性協同構筑方面仍存在進一步提升空間，亟需探索并構建新型窄帶發射骨架，以實現光譜調控性能的新突破。

研究亮點：

  （1）從調控“幾何構型”與“電子結構”角度出發，開發一種新型的氮雜八元雜環稠合多環芳烴骨架，實現了超窄帶深藍光發射。

  （2）深入揭示了該新型骨架中氮原子的精準嵌入和彎曲成鍵顯著增強了MR效應，實現了電子限域，同時，剛性發光平面抑制了高頻振動引起的核坐標位移，柔性反轉促進高頻能量耗散，從而協同促進了優異的深藍光窄譜帶發射。

  （3）該新型骨架的苯基取代衍生物8NNP與米基硼取代衍生物8NNB在甲苯溶液中分別實現了411 nm和461 nm的超純深藍光發射，FWHM僅為17 nm和31 nm。基于衍生物8NNP和8NNB器件的最大外量子效率分別為3.47%和24.24%，CIE坐標為（0.172, 0.043）和（0.132, 0.256）。

  近日，華南理工大學王志明研究員、港中深/港科大唐本忠教授團隊研究并設計了一種新型的氮雜八元雜環稠合多環芳烴骨架，命名為8NN（圖1）。該骨架通過在多環芳烴體系中引入氮雜八元環，構建出具有負曲率的馬鞍形結構，并實現了電子結構與幾何構型的協同精準調控。

圖1. a) 已報道的八元環稠合PAHs結構；b) 分子設計理念；c) 目標分子的化學結構

  在電子結構層面，得益于氮原子的合理性嵌入和其獨特的“彎曲”成鍵形式（圖2），顯著增強了多重共振型的電子結構特征，減少了價鍵上電子的分布，有效抑制了電子-振動耦合所導致的譜帶展寬。而在幾何構型調控層面（圖3），通過結合晶體結構數據與理論計算分析，驗證了該骨架結構具備一種“剛柔結合”的構筑策略：外圍剛性的發光基元有效限制了躍遷前后的核位移變化，內部柔性的八元雜環則有助于耗散高頻振動能量，協同促進了發射光譜的窄化。最終，該骨架成功地實現了優異的深藍光窄譜帶發射特性，其在甲苯溶液中主發射為408 nm，半峰寬僅為19 nm。同時，基于該骨架，課題組進一步設計并合成了苯基取代衍生物8NNP和硼基取代衍生物8NNB，系統驗證了其光譜調控能力及在高性能OLED應用中的潛力。

  此外，該骨架獨特的空間構型賦予其一定的聚集增強發光特性，并展現出構建手性發光材料的潛力。基于這些特性，該骨架不僅適用于開發高色純度發射材料，還可用于圓偏振光發射材料及聚集態發光材料的應用，為高性能光電材料的發展提供了新的設計理念與結構基礎。

圖2. a) 負曲率八元雜環的解構分析；b) 解構前后的前線分子軌道分布模擬

圖3. a) 化合物8NN的單晶結構分析: a) 晶體結構；b) 高斯曲率；c) 堆積方式；d)構象轉換的理論模擬

  相關結果發表在Angewandte Chemie International Edition上。文章第一作者為華南理工大學博士生李保璽，共同第一作者為博士生曲亞東與博士生婁敬麗，通訊作者為張翰博士、唐本忠教授與王志明研究員。同時，衷心感謝其他作者對該工作的指導和幫助。

  論文信息：

  Negatively Curved Diaza-Octagon Heterocycle Fused with Polycyclic Aromatic Hydrocarbons for Ultra-Narrowband Deep-Blue Emission

  Baoxi Li, Yadong Qu, Jingli Lou, Lu Liu, Yu Huang, Han Zhang,* Ben Zhong Tang,* and Zhiming Wang*

  Angewandte Chemie International Edition

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202506504