高对称性多环芳烃凭借刚性稠环骨架，可有效抑制激发态结构弛豫，是构筑窄光谱发光材料的理想候选体系。然而，过高的分子对称性易引发跃迁禁阻，使发光效率有所下降；因此，高对称发光体系有时难以兼得高效率与窄光谱发射。
针对这一关键科学问题，近日，四川大学化学学院游劲松教授、宾正杨教授团队与苏州大学陈先凯教授合作，在课题组前期氮杂多环芳烃发光材料研究的基础上（J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 15977；J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 19305），提出了基于共轭亚胺改造的轨道对称性工程策略，将群论的对称性分析能力转化为破解高对称骨架“对称性禁阻”瓶颈的分子设计工具。作者结合量子化学计算与群论分析，系统对比了一对经典高对称共轭分子——顺式喹吖啶酮（cis-QA）与反式喹吖啶酮（trans-QA），揭示出cis-QA极低的光致发光量子产率源于前线轨道对称性不匹配所致的对称性禁阻跃迁。据此，在群论指导下，将cis-QA原有的羰基/氮类不同杂原子共振模式，改造为亚胺氮与芳胺氮电性差异化的氮氮共振创新模式：在保留分子高对称骨架的前提下重构前线轨道对称性，从而解锁原本禁阻的辐射跃迁通道。由此获得的cis-I2A2系列分子，一方面使辐射跃迁速率显著提升、非辐射衰减得到有效抑制，发光效率大幅提高；另一方面，共轭修饰引入了更加离域的跃迁密度，激发态结构弛豫亦受到抑制，二者协同显著收窄了发射光谱的半峰宽，实现了效率与色纯度的同步增益。
以cis-I2A2-3为发光客体构筑的OLED器件，实现了32.4%的最大外量子效率，且效率滚降得到明显改善。该工作不仅建立了基于群论解析跃迁对称性、进而协同优化发光效率与半峰宽的普适策略，更凸显了团队原创提出的亚胺氮与芳胺氮电性差异化氮氮共振模式在高效窄带发射材料构筑中的广阔前景。
该研究以“Group Theory-Guided Orbital Symmetry Engineering of cis-Quinacridone: From Symmetry-Forbidden to Dipole-Allowed Transitions for Efficient Narrowband Emissions”为题目发表在Journal of the American Chemical Society上，四川大学为第一单位，化学学院宾正杨教授和游劲松教授以及苏州大学功能纳米与软物质研究院陈先凯教授为该论文通讯作者，四川大学博士研究生黎智杰和苏州大学博士研究生杜可为论文的共同第一作者。特别感谢国家自然科学基金委青年项目（B类）、四川省科技厅面上项目、TCL科技创新基金和四川大学的经费支持，同时感谢四川大学分析测试中心王绍兰老师、化学学院测试平台李静老师的测试支持。
文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.6c18646
