2018年9月4日,國際頂級化學綜合期刊Chemical Society Reviews (影響因子40.182)在線發表了華中科技大學化學與化工學院鄭炎松教授課題組的綜述論文,題目為《具有聚集誘導發光的四苯乙烯大環化合物和分子籠》(Macrocycles and Cages Based on Tetraphenylethylene with Aggregation-Induced Emission),標志該課題組在AIE研究領域取得了系列成果。
一類新型的化合物分子在溶液中沒有熒光,在聚集狀態下產生強烈熒光,這種現象被稱作聚集誘導發光(Aggregation-Induced Emission, AIE),該類分子被稱作AIEgen分子。AIE現象有效的克服了許多有機熒光分子在溶液或者分散狀態下發光,但在聚集狀態下發光減弱或者不發光(ACQ)的科學難題,在光電材料及化學與生物傳感器等方面顯示出巨大的應用潛力,引起了極其廣泛的關注和研究。對AIE現象及應用的研究,在2015年被Thomson Reuters評為在化學與材料科學領域第二大頂級研究前沿(2013年被評為第三大頂級研究前沿)。該課題組在進行AIE研究的過程中,首次將四苯乙烯AIEgen分子制備成一系列大環和籠等環狀化合物。由于環狀化合物比開鏈化合物剛性更強,按照AIE分子內運動受限(RIM)機理,環狀化合物將具有更強的熒光發射強度;環狀化合物本身具有洞穴,通過洞穴大小和形狀對客體分子的限制,可以顯著提高AIEgen分子作為傳感器的選擇性。對一系列環狀AIEgen分子的研究表明,它們在AIE現象增強、分析檢測中靈敏度和選擇性提高、客體分子調節熒光發射、超分子催化、AIE機理揭示和證明、四苯乙烯螺旋手性應用、分子儲存、分離和釋放等方面比開鏈AIEgen分子具有更大優勢。
相關研究工作在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Sci.,Chem. Commun.,J. Mater. Chem. C., Org. Lett.,Chem. Eur. J. 等高水平雜志上發表論文近20篇。由于這些連續突出的研究成果,受邀在Chemical Society Reviews上對AIEgen四苯乙烯大環和籠進行深度綜述,論文中主要內容是該課題組的研究成果。
論文第一作者為2016年從該課題組畢業的馮海濤博士,共同作者為課題組2017級袁迎雪博士生、2018年畢業的熊加斌博士;第一單位通訊作者為鄭炎松教授,共同通訊作者為AIE現象發現人、2017年AIE研究國家自然科學一等獎獲得者、香港科技大學教授唐本忠院士,華中科技大學為第一作者單位。
論文得到了國家自然科學基金委和香港研究資助局的資助。
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