有機發光材料已經在光電、傳感和生物等領域得到了廣泛應用。但是傳統的有機發光材料在濃溶液或聚集態時由于分子間相互作用導致發光猝滅(Aggregation-caused quenching,ACQ),而在實際應用中,有機發光材料多以薄膜或聚集態形式存在,ACQ效應在一定程度上限制了其在上述領域的應用。2001年,唐本忠教授團隊基于觀察到的一類噻咯衍生物在溶液中不發光,而聚集后發光顯著增強的現象提出了“聚集誘導發光”(aggregation-induced emission,AIE)這一新概念。隨后,在大量實驗驗證和理論模擬基礎上提出了“分子內運動受限”(Restriction of intramolecular motion,RIM))的AIE機理,并得到國內外同行的廣泛認可和采用。
RIM機理的建立極大推動了AIE領域的發展。目前,AIE領域的研究重點主要集中于小分子方面。相較于小分子體系,AIE聚合物具有良好的成膜性和協同放大效應,并可解決小分子材料在功能復合時的不足,從而滿足多樣化的應用需求。從2003年唐本忠教授課題組報道第一例AIE聚合物開始,經過十多年的發展,AIE聚合物已經在光電、化學傳感和生物檢測等領域得到了應用,且具有一些AIE小分子不具備的優勢。
華南理工大學唐本忠院士團隊秦安軍教授在《高分子學報》2018年第2期“光電高分子”專輯中發表的專論系統評述了聚集誘導發光聚合物的研究進展,簡述了用于制備AIE聚合物的偶聯聚合和自由基聚合,特別介紹了最近建立的高效的點擊聚合。在此基礎上,通過對AIE聚合物主鏈上取代基、基團連接方式以及位點等的系統比較,初步闡述了其中的構效關系。此外,還特別介紹了一類不含芳香環但具有AIE特性的聚合物體系,并對提出的“簇發光”的機制進行了闡述。基于AIE聚合物的特點,通過舉例的方式簡述了其在傳感和生物等領域的應用,著重展示了相比于小分子和傳統發光聚合物體系的優勢。
論文鏈接:http://html.rhhz.net/gfzxb/html/gfzxb20170280.htm
下載:聚集誘導發光聚合物
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