16736 J. Phys. Chem. B, Vol. 114, No. 50, 2010
Feng et al.
Ha1ussler, M.; Tong, H.; Dong, Y.; Lam, J. W. Y.; Ren, Y.; Sung, H. H. Y.;
Wong, K. S.; Gao, P.; Williams, I. D.; Kwok, H. S.; Tang, B. Z. J. Phys.
Chem. B 2005, 109, 10061. (c) Dong, Y.; Lam, J. W. Y.; Qin, A.; Li, Z.;
Sun, J.; Sung, H. H.-Y.; Williams, I. D.; Tang, B. Z. Chem. Commun. 2007,
40. (d) Tong, H.; Hong, Y.; Dong, Y.; Ren, Y.; Ha1ussler, M.; Lam,
J. W. Y.; Wong, K. S.; Tang, B. Z. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2000. (e)
Qin, A. J.; Jim, C. K. W.; Tang, Y. H.; Lam, J. W. Y.; Liu, J. Z.; Mahtab,
F.; Gao, P.; Tang, B. Z. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9281. (f) Li, Z.;
Dong, Y. Q.; Lam, J. W. Y.; Sun, J. X.; Qin, A. J.; Haeussler, M.; Dong,
Y. P.; Sung, H. H. Y.; Williams, I. D.; Kwok, H. S.; Tang, B. Z. AdV.
Funct. Mater. 2009, 19, 905. (g) Zhao, Z. J.; Wang, Z. M.; Lu, P.; Chan,
C. Y. K.; Liu, D. D.; Lam, J. W. Y.; Sung, H. H. Y.; Williams, I. D.; Ma,
Y. G.; Tang, B. Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7608.
(9) Tong, H.; Dong, Y.; Hau¨ꢀler, M.; Lam, J. W. Y.; Sung, H. H.-Y.;
Williams, I. D.; Sun, J.; Tang, B. Z. Chem. Commun. 2006, 1133.
(10) (a) Lim, S. H.; Bjorklund, T. G.; Bardeen, C. J. J. Phys. Chem. B
2004, 108, 4289. (b) Xie, Z. Q.; Xie, W. J.; Li, F.; Liu, L. L.; Wang, H.;
Ma, Y. G. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9066.
anthracenyl groups and the phenanthrenyl groups is 3.76 and
3.94 Å (Figure 9a and 9b) in the single-crystal structure of
DiAnPP and DiPhenPP, respectively. The anthracenyl and
phenanthrenyl groups are so big that they can stack by
themselves, which provide a nonradiative route to dissipate the
energy from de-excitation.
3. Conclusions
In summary, we successfully synthesized a series of aryl-
substituted pyrrole derivatives and investigated the mechanism
for the AIEE effect. On consideration of the difference in the
chromophore structures and their steric hindrance, it is concluded
that the RIR process combines with the huge steric hindrance
to void the intermolecular π-π interactions during the aggrega-
tion state, which might play a crucial role in overcoming
fluorescence quenching in the solid state, proving the value of
our molecular-design strategy.
(11) Xie, Z.; Yang, B.; Li, F.; Cheng, G.; Liu, L.; Yang, G.; Xu, H.;
Ye, L.; Hanif, M.; Liu, S.; Ma, D. M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127,
14152.
(12) (a) Domercq, B.; Grasso, C.; Maldonado, J. L.; Halik, M.; Barlow,
S.; Marder, S. R.; Kippelen, B. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8647. (b)
Chen, X. W.; Tseng, H. E.; Liao, J. L.; Chen, S. A. J. Phys. Chem. B 2005,
109, 17496. (c) Hung, M. C.; Liao, J. L.; Chen, S. A.; Chen, S. H.; Su,
A. C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14576. (d) Kulkarni, A. P.; Kong,
X. X.; Jenekhe, S. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8689.
(13) (a) Niazimbetova, Z. I.; Christian, H. Y.; Bhandari, Y. J.; Beyer,
F. L.; Galvin, M. E. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8673. (b) Wilson, J. N.;
Smith, M. D.; Enkelmann, V.; Bunz, U. H. F. Chem. Commun. 2004, 1700.
(c) Park, S.; Seo, J.; Kim, S. H.; Park, S. Y. AdV. Funct. Mater. 2008, 18,
726.
(14) (a) Lee, Y. T.; Chiang, C. L.; Chen, C. T. Chem. Commun. 2008,
217. (b) Ning, Z. J.; Chen, Z.; Zhang, Q.; Yan, Y. L.; Qian, S. X.; Cao, Y.;
Tian, H. AdV. Funct. Mater. 2007, 17, 3799. (c) Chen, C. T. Chem. Mater.
2004, 16, 4389. (d) Yeh, H. C.; Yeh, S. J.; Chen, C. T. Chem. Commun.
2003, 2632.
Acknowledgment. The authors are grateful to the National
Natural Scientific Foundation of China (Grant No. 20634020)
and Basic research foundation of the Beijing Institute of
Technology for financial support of this work.
Supporting Information Available: General procedure for
the synthesis of five aryl-substituted pyrroles; analytical data
of NMR, elemental analysis, mass spectroscopy, and single-
crystal structure. This material is available free of charge via
(15) Shih, P. I.; Chuang, C. Y.; Chien, C. H.; Diau, E. W. G.; Shu,
C. F. AdV. Funct. Mater. 2007, 17, 3141.
References and Notes
(16) (a) Liu, L.; Zhang, G. X.; Xiang, J. F.; Zhang, D. Q.; Zhu, D. B.
Org. Lett. 2008, 10, 4581. (b) Qian, L. J.; Tong, B.; Zhi, J. G.; Yang, F.;
Shen, J. B.; Shi, J. B.; Dong, Y. P. Acta Chim. Sinica 2008, 66, 1134. (c)
Wang, M.; Zhang, D. Q.; Zhang, G. X.; Zhu, D. B. Chem. Commun. 2008,
4469. (d) Hong, Y. N.; Haussler, M.; Lam, J. W. Y.; Li, Z.; Sin, K. K.;
Dong, Y. Q.; Tong, H.; Liu, J. Z.; Qin, A. J.; Renneberg, R.; Tang, B. Z.
Chem.sEur. J. 2008, 14, 6428. (e) Hong, Y.; Xiong, H.; Lam, J. W. Y.;
Haussler, M.; Liu, J.; Yu, Y.; Zhong, Y.; Sung, H. H. Y.; Williams, I. D.;
Wong, K. S.; Tang, B. Z. Chem.sEur. J. 2010, 16, 1232.
(17) An, B. K.; Kwon, S. K.; Jung, S. D.; Park, S. Y. J. Am. Chem.
Soc. 2002, 124, 14410.
(18) Dong, Y.; Lam, J. W. Y.; Qin, A.; Sun, J.; Liu, J.; Li, Z.; Sun, J.;
Sung, H. H. Y.; Williams, I. D.; Kwok, H. S.; Tang, B. Z. Chem. Commun.
2007, 3255.
(19) Liu, Y.; Tao, X.; Wang, F.; Shi, J.; Sun, J.; Yu, W.; Ren, Y.; Zou,
D.; Jiang, M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6544.
(20) An, B. K.; Kwon, S. K.; Park, S. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2007,
46, 1978.
(21) (a) Xie, Z.; Yang, B.; Xie, W.; Liu, L.; Shen, F.; Wang, H.; Yang,
X.; Wang, Z.; Li, Y.; Hanif, M.; Yang, G.; Ye, L.; Ma, Y. J. Phys. Chem.
B 2006, 110, 20993. (b) Tong, H.; Dong, Y.; Hau¨ꢀler, M.; Hong, Y.; Lam,
J. W. Y.; Sung, H. H.-Y.; Williams, I. D.; Kwok, H. S.; Tang, B. Z. Chem.
Phys. Lett. 2006, 428, 326.
(1) (a) Medintz, I. L.; Uyeda, H. T.; Goldman, E. R.; Mattoussi, H.
Nat. Mater. 2005, 4, 435. (b) Peczuh, M. W.; Hamilton, A. D. Chem. ReV.
2000, 100, 2479. (c) Tse, W. C.; Boger, D. L. Acc. Chem. Res. 2004, 37,
61. (d) Mutai, T.; Tomoda, H.; Ohkawa, T.; Yabe, Y.; Araki, K. Angew.
Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9522.
(2) (a) Birks, J. B. Photophysics of aromatic molecules; John Wiley
& Sons Ltd.: London, 1970. (b) Jayanty, S.; Radhakrishnan, T. P.
Chem.sEur. J. 2004, 10, 791. (c) Strehmel, B.; Sarker, A. M.; Malpert,
J. H.; Strehmel, V.; Seifert, H.; Neckers, D. C. J. Am. Chem. Soc. 1999,
121, 1226.
(3) Friend, R. H.; Gymer, R. W.; Holmes, A. B.; Burroughes, J. H.;
Marks, R. N.; Taliani, C.; Bradley, D. D. C.; Dos Santos, D. A.; Bredas,
J. L.; Logdlund, M.; Salaneck, W. R. Nature 1999, 397, 121.
(4) Deans, R.; Kim, J.; Machacek, M. R.; Swager, T. M. J. Am. Chem.
Soc. 2000, 122, 8565.
(5) (a) Li, S.; He, L.; Xiong, F.; Li, Y.; Yang, G. J. Phys. Chem. B
2004, 108, 10887. (b) Bhongale, C. J.; Chang, C. W.; Lee, C. S.; Diau,
E. W. G.; Hsu, C. S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13472. (c) Toal, S. J.;
Jones, K. A.; Magde, D.; Trogler, W. C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127,
11661. (d) Wang, Z.; Shao, H.; Ye, J.; Tang, L.; Lu, P. J. Phys. Chem. B
2005, 109, 19627.
(6) Luo, J.; Xie, Z.; Lam, J. W. Y.; Cheng, L.; Chen, H.; Qiu, C.;
Kwok, H. S.; Zhan, X.; Liu, Y.; Zhu, D.; Tang, B. Z. Chem. Commun.
2001, 1740.
(22) Hay, A. S. J. Org. Chem. 1962, 27, 3320.
(7) (a) Zeng, Q.; Li, Z.; Dong, Y.; Di, C. a.; Qin, A.; Hong, Y.; Ji, L.;
Zhu, Z.; Jim, C. K. W.; Yu, G.; Li, Q.; Li, Z.; Liu, Y.; Qin, J.; Tang, B. Z.
Chem. Commun. 2007, 70. (b) Pu, K. Y.; Liu, B. AdV. Funct. Mater. 2009,
19, 277. (c) Pu, K. Y.; Cai, L. P.; Liu, B. Macromolecules 2009, 42, 5933.
(d) Pu, K. Y.; Liu, B. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 3077. (e) Yuan, W. Z.;
Zhao, H.; Shen, X. Y.; Mahtab, F.; Lam, J. W. Y.; Sun, J. Z.; Tang, B. Z.
Macromolecules 2009, 42, 9400. (f) Qin, A. J.; Lam, J. W. Y.; Tang, L.;
Jim, C. K. W.; Zhao, H.; Sun, J. Z.; Tang, B. Z. Macromolecules. 2009,
42, 1421. (g) Kokado, K.; Nagai, A.; Chujo, Y. Macromolecules 2010, 43,
6463. (h) Liu, J. Z.; Zhong, Y. C.; Lam, J. W. Y.; Lu, P.; Hong, Y. N.; Yu,
Y.; Yue, Y. N.; Faisal, M.; Sung, H. H. Y.; Williams, I. D.; Wong, K. S.;
Tang, B. Z. Macromolecules 2010, 43, 4921.
(23) Reisch, J.; Schulte, K. E. Angew. Chem. 1961, 73, 241. Chalk, A. J.
Tetrahedron Lett. 1972, 33, 3487.
(24) Miyaura, N.; Suzuki, A. Chem. ReV. 1995, 95, 2457.
(25) Qian, L. J.; Tong, B.; Shen, J. B.; Shi, J. B.; Zhi, J. G.; Dong,
Y. Q.; Yang, F.; Dong, Y. P.; Lam, J. W. Y.; Liu, Y.; Tang, B. J. Phys.
Chem. B 2009, 113, 9098.
(26) (a) Tang, B. Z.; Geng, Y. H.; Lam, J. W. Y.; Li, B. S.; Jing, X. B.;
Wang, X. H.; Wang, F. S.; Pakhomov, A. B.; Zhang, X. X. Chem. Mater.
1999, 11, 1581. (b) Lu, L. D.; Helgeson, R.; Jones, R. M.; McBranch, D.;
Whitten, D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 483.
(27) Tong, H.; Dong, Y.; Hong, Y.; Ha1ussler, M.; Lam, J. W. Y.; Sung,
H. H.-Y.; Yu, X.; Sun, J.; Williams, I. D.; Kwok, H. S.; Tang, B. Z. J.
Phys. Chem. C. 2007, 111, 2287.
(8) (a) Yu, G.; Yin, S.; Liu, Y.; Chen, J.; Xu, X.; Sun, X.; Ma, D.;
Zhan, X.; Peng, Q.; Shuai, Z.; Tang, B.; Zhu, D.; Fang, W.; Luo, Y. J. Am.
Chem. Soc. 2005, 127, 6335. (b) Li, Z.; Dong, Y.; Mi, B.; Tang, Y.;
JP108254G