Laurent Bouffier, Simon Pascal, Haidong Li, Roberto C. Tovar, Gilles Muller, Boris Le Guennic, François-Alexandre Miannay, Jérôme Lacour, Eric Vauthey, Neso Sojic, Oleksandr Yushchenko, Adèle D. Laurent, Geraldine M. Labrador, Denis Jacquemin, Johann Bosson, Département de chimie physique [Genève], Université de Genève (UNIGE), Institut des Sciences Moléculaires (ISM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Montesquieu - Bordeaux 4-Institut de Chimie du CNRS (INC), San Jose State University [San José] (SJSU), Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (CEISAM), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Structure et Réactivité des Systèmes Moléculaires Complexes (SRSMC), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), San Jose State University [San Jose] (SJSU), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
International audience; The physicochemical properties of cationic dioxa (1), azaoxa (2), and diaza (3) [6]helicenes demonstrate a much higher chemical stability of the diaza adduct 3 (pKR+ =20.4, Ered1/2 =-0.72 V) compared to its azaoxa 2 (pKR+ =15.2, Ered1/2 =-0.45 V) and dioxa 1 (pKR+ =8.8, Ered1/2 =-0.12 V) analogues. The fluorescence of these cationic chromophores is established, and ranges from the orange to the far-red regions. From 1 to 3, a bathochromic shift of the lowest energy transitions (up to 614 nm in acetonitrile) and an enhancement of the fluorescence quantum yields and lifetimes (up to 31 % and 9.8 ns, respectively, at 658 nm) are observed. The triplet quantum yields and circularly polarized luminescence are also reported. Finally, fine tuning of the optical properties of the diaza [6]helicene core is achieved through selective and orthogonal post-functionalization reactions (12 examples, compounds 4-15). The electronic absorption is modulated from the orange to the far-red spectral range (560-731 nm), and fluorescence is observed from 591 to 755 nm with enhanced quantum efficiency up to 70 % (619 nm). The influence of the peripheral auxochrome substituents is rationalized by first-principles calculations.