玻璃材料具有良好的机械性能、成形能力以及高透明度，在多个领域引起了广泛兴趣。然而，基于分子体系形成的大尺寸光功能玻璃仍然较少，这主要是由于构成分子基玻璃的单体种类仍然非常有限，且传统的玻璃制备方法（如熔融退火法和气相沉积法）很容易造成发光淬灭。
近日，北京师范大学闫东鹏教授课题组通过采用便捷的自下而上溶液法，设计并制备了一种新型的无金属超分子玻璃（SMG）。他们选择了天然手性L-组氨酸和六亚甲基四胺作为氢键给/受体构筑单元。其中，L-组氨酸同时具备分子磷光体的角色。这是由于组氨酸中的氨基、羧基以及咪唑基团可促进旋轨耦合，提升了n→π*跃迁过程。六亚甲基四胺的引入不但提高了超分子体系的混乱度，抑制了分子结晶，进而促进了超分子玻璃的形成，并且与组氨酸分子之间可形成多重氢键作用力。这种强的非共价相互作用极大地抑制了非辐射跃迁，进而实现三线态激子的稳定。另外，丙酮（AC）的掺杂增强了SMG中氢键网络结构的稳定性。基于氢键组装的超分子玻璃（分别命名为L-H-M和L-H-M-AC）表现出寿命高达141.2 ms的超长室温磷光以及不对称g因子为8.7×10-3的圆偏振光发射。其中，AC掺杂玻璃的磷光颜色可调性是由多重氢键导致的丰富能级造成的。
此外，L-H-M玻璃具有激发光波长依赖以及温度依赖的可调磷光性质。因此，L-H-M超分子玻璃有望应用于多色显示、可视化紫外线检测和温度传感器等方面。
总之，上述基于氢键作用力制备的无金属分子玻璃具有多种显著的特点，包括简易的制备方法、大尺寸成型、发光颜色可调以及构筑单元来源广泛等，为拓展超分子玻璃的先进光、电、磁应用提供了广阔空间。
论文信息
Macroscopic Assembly of Chiral Hydrogen-bonded Metal-free Supramolecular Glasses for Enhanced Color-tunable Ultralong Room Temperature Phosphorescence
Fei Nie, Prof. Dongpeng Yan
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202302751
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