新型AIE分子：刚性二苯乙烯衍生物

中国科学院理化技术研究所吴骊珠研究员课题组设计合成了3种新型AIE分子：刚性二苯乙烯衍生物。研究表明刚性二苯乙烯衍生物是聚集诱导发光（AIE）潜在单元，特别是其稳定存在的顺反异构体将丰富AIE家族的分子结构，有助于更好地理解AIE现象并发展其应用。

聚集诱导发光（AIE）现象在光电、传感、生物等领域具有广泛的应用，近些年来成为化学和材料领域的研究热点。然而，目前报道的AIE典型结构为含有可自由旋转芳香基团的分子，探索新型AIE策略有效分子结构具有重要的意义和潜在的应用前景。

刚性二苯乙烯是二苯乙烯的稠环类似物，由于其可逆的光顺反异构化，顺反异构体结构差异大和稳定性高被广泛作为分子转子、分子力探针以及光学开关。然而，由于刚性二苯乙烯类分子在溶液中发光极弱，人们对这类化合物作为荧光发色团的研究极其有限。

最近，中国科学院理化技术研究所吴骊珠研究员课题组设计合成了3种刚性二苯乙烯衍生物（如图所示）。通过详细的光谱表征、单晶结构分析、粉末XRD以及取代基效应揭示了分子间相互作用以及分子堆积能显著限制键的振动和转动，从而抑制非辐射失活。尽管刚性二苯乙烯衍生物在溶液中单体发光极弱，但在粘性溶剂中发光则大大增强；而在聚集状态和固态中则表现为明亮的激基缔合物的发光。本研究表明刚性二苯乙烯衍生物是聚集诱导发光（AIE）潜在单元，特别是其稳定存在的顺反异构体将丰富AIE家族的分子结构，有助于更好地理解AIE现象并发展其应用。

Figure 1. (a) Molecular structures of 1, 2 and 3.(b) Fluorescence spectra of compound 2 in water/THF mixtures with different water volume fraction, C = 0.1 mM; (c) Side view of the crystal structure of compound 2; (d) Top view of the crystal structure of compound 2; (e) π-π stacking of the crystal structure of compound 2; (f) XRD patterns of three compounds as solid powders. Insets show the scanning electron microscope photographs of compounds 1,2 and 3 as powder.

该成果以“Stiff-stilbene derivatives as new bright fluorophores with aggregation-induced emission”为题，在线发表于Science China Chemistry。论文第一作者是中科院理化所硕士研究生吴亚航，通讯作者为陈玉哲副研究员和吴骊珠研究员。

详见：Yahang Wu, Kun Huang, Shufeng Chen, Yuzhe Chen*, Chenho Tung, Lizhu Wu*. Stiff-stilbene derivatives as new bright fluorophores with aggregation-induced emission. Sci. China Chem., 2019, doi: 10.1007/s11426-019-9514-8.

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吴骊珠，中国科学院理化技术研究所研究员；超分子光化学研究中心主任，国家杰出青年基金获得者。作为第二完成人，获2005年度国家自然科学二等奖一项；先后入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”、“第十届中国青年科技奖”、“第七届中国青年女科学家奖”、“中国化学会-物理有机化学奖”、“第三届中国化学会-赢创化学创新奖”等。长期从事有机光化学的研究，在超分子体系中光诱导能量传递、电子转移和化学转换等领域，特别在光化学合成反应和太阳能光催化分解水制氢的研究中取得了系统性创新结果。迄今为止以通讯作者身份在国内外核心刊物发表论文200余篇，获授权专利四十余项；在国内外多个重要学术期刊编委会任职。

陈玉哲，中国科学院理化技术研究所副研究员。2006年于中科院理化所获得有机化学理学博士学位（导师：佟振合，吴骊珠）。2007~2009年，在美国乔治城大学从事博士后研究（合作导师：Richard G. Weiss）。主要从事有机及超分子光化学的研究工作，在光捕获体系、新型光功能分子组装体、有机室温磷光组装体以及分子探针方面取得系列研究成果，在国际著名期刊发表学术论文60余篇，授权专利6项。

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