天津大学李振《Angew》：力刺激诱导的长寿命纯有机室温磷光

材料化学快讯材料化学快讯

来源：Angew

纯有机室温磷光材料因其在传感器、生物成像、防伪和OLED等领域的潜在应用而备受关注，其中具有刺激响应性质材料的表现更为突出。但目前这类材料还比较少，这主要由于其内部机理还不够清晰。已有的研究表明，光电功能材料的性能不仅与其分子结构密切相关，还经常受到分子聚集态结构的极大影响，包括分子在聚集态时的构象和排列方式。目前，大多数研究都集中于分子排列方式与发光性质之间的关系，而关于分子构象的影响研究很少，这很大程度上限制了对于发光机理的全面理解。近日，李振教授团队以吩噻嗪衍生物为研究对象，利用其分子构象对外界刺激响应的特点，获得了独特的力刺激诱导的长寿命纯有机室温磷光材料，该材料同时对热和溶剂也有响应，这一材料很好地弥补了上述缺憾。

众所周知，基于分子堆积的室温磷光材料在力刺激下由于破坏了晶格，通常会导致磷光猝灭，因此限制了很多应用。本文中，他们报道了利用吩噻嗪衍生物在力刺激下晶体中部分构象转变的特点，再结合分子本身的S、N杂原子对系间窜跃的促进作用，以及多个F原子形成分子间氢键对分子无辐射跃迁的抑制作用，从而在力刺激后产生了独特的室温磷光启亮现象，该材料同样对热和溶剂刺激有响应。具体而言，化合物 Czs-ph-3F在晶态时呈现ax (Quasi-axial) 构象，此时不具有室温磷光性质。由于力刺激使其晶体中部分构象转变为有利于室温磷光发射的eq (Quasi-equatorial) 构象，从而在力刺激后产生了独特的室温磷光启亮现象。同时，理论模拟计算和拉曼光谱也进一步证明了Czs-ph-3F在力刺激前后发生了构象变化以及eq构象更有利于室温磷光发射。此外，将单氟取代的吩噻嗪衍生物Czs-ph-F作为对比，发现该分子在晶态时同样具有有利于磷光发射的eq构象。并且通过培养具有室温磷光性质的Czs-ph-F/Czs-ph-3F(1:100)共晶来模拟Czs-ph-3F在研磨态的构象情况，进一步证明了构象改变是Czs-ph-3F具有独特的力刺激室温磷光现象的原因。

基于分子构象的设计思路为设计刺激响应性室温磷光材料提供了一种新策略，并且其独特的力刺激响应性质可应用于针式打印机和热敏打印机，也可应用于防伪等领域。鉴于其简单的制备方法和优异的性能，该室温磷光材料具有广泛的应用价值，进一步扩展了室温磷光材料的应用范围。

这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上，文章的第一作者是天津大学硕士研究生任佳，共同通讯作者是方曼曼博士和李振教授。该工作得到国家自然科学基金委、天津大学等项目的支持。

论文链接：

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202101994

推荐阅读

1. 毕业党福利：一大波论文查重券免费派送~

2. 唐本忠/王东《Aggregate》综述：聚集增强诊疗-AIE材料在生物医学领域大放异彩

3. 唐波/李平/王昕《JACS》：实时、原位检测过氧化物酶体内O2•−的新型双光子荧光探针，助力氧化应激诱导的抑郁症治疗

4. 唐本忠《Mater Horiz》：光活化二氢生物碱具有高时空分辨率，可用于癌细胞成像和化学疗法

5. 汤朝晖/宋万通《Biomaterials》：SN38纳米药物原位激活STING免疫通路用于肿瘤的化学免疫治疗

6. 苏州大学史海斌《JACS》：红光调控智能探针精准“锁定”肿瘤，开辟癌症诊疗一体化新途径

材料化学快讯建立了“近红外二区成像”、“水凝胶”、“3D打印”、“可逆共价键”、“纳米发电机”、“AIE发光材料”、“自修复”、“肿瘤治疗”等交流群，添加小编为好友（微信号：Damon_yazi，请备注：名字-单位-职称-研究方向），邀请入群。