北京理工大学董宇平课题组：AIE家族新成员——具有构象敏感的非对称1,1,2,4-四苯基-1,3-丁二烯

北京理工大学董宇平课题组一直致力于聚集诱导发光（AIE）分子的设计及其应用研究，已经开发出多芳基吡咯(MAP)、多芳基丁二烯(MAB)等新型AIE体系，系统阐明了构效关系，实现了在化学传感、生物诊疗与智能响应等领域的应用。近期，该课题组又率先对不对称结构MAB衍生物的AIE性能进行了研究，并发现其具有构象敏感性。

聚集诱导发光（AIE）是2001年由香港科技大学唐本忠院士首次提出的新概念，经过在该领域深耕多年，取得了一系列原创性成果。目前，60多个国家（地区）的一千多个单位在从事AIE研究，发表论文数和引文数均呈指数增长，已经成为一个由我国科学家开创并引领的热点研究领域。AIE领域现在的研究重点之一是开发新的AIE基元，扩大AIE分子库，阐明AIE机理，拓展AIE应用。

最近，北京理工大学材料学院董宇平课题组设计合成了1,1,2,4-四苯基-1,3-丁二烯(TPB)衍生物，如图1所示，合成原料易得且R基团具备丰富的可选择性。通过TPB衍生物的光物理性能研究，表明所得到的TPB均具有典型AIE特性，即在溶液中没有荧光，聚集状态下具有强烈的荧光。与已有的AIE分子不同的是，TPB衍生物即使不含有强的推-拉电子基团，但是聚集态的发射波长仍然比分散态红移近80 nm，是为数不多的依靠构象改变就能达到近百纳米波长红移的AIE探针。

图 1 一锅法合成1,1,2,4-四苯基-1,3-丁二烯衍生物

作者利用这一构象敏感特性，成功的监测了聚电解质复合物的临界转变点。他们选取PSS/PADAMA复合物作为研究对象，如图2所示，利用质量分数为0.15%的TPB-3跟踪复合物在不同的盐浓度中的分子间相互作用力，利用发光波长的改变程度准确的“侦察”出PSS/PADAMA复合物在KBr溶液中的临界转变点。

图 2 PSS/PADAMA复合物在不同KBr浓度下的发光强度变化(I₄₇₀/I₃₉₀)

非对称TPB分子在分散态与聚集态下的波长移动，源于其4位上芳基的构象变化。利用TPB的这一特性，有望使其成为一颗AIE研究领域的新星。在今后的研究中，可以进一步官能化TPB，丰富AIE分子库，扩展AIE分子的应用领域。

该研究结果近期在线发表于SCIENCE CHINA Chemistry。

Citation：Zhang Y, Xu H, Xu W, Zhang C, Shi J, Tong B, Cai Z, Dong Y. Conformational sensitivity of tetraphenyl-1,3-butadiene derivatives with aggregation-induced emission characteristics. Sci. China Chem., 2019, DOI: 10.1007/s11426-019-9576-7.

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通讯作者简介

张亚会，北京理工大学博士后，主要从事聚集诱导发光新结构的开发以及性能研究。以第一作者发表SCI论文6篇，获2019年博士后站前资助基金和2019年国家自然基金青年科学基金项目。

石建兵，北京理工大学副教授，主要从事三键相关的有机功能材料研究。主持国家自然科学基金青年项目、面上项目、教育部基金项目等5项。以第一作者或通讯作者已发表SCI收录论文50余篇，以第一作者获中国授权专利2项。

董宇平，北京理工大学材料学院教授、博士生导师。1999年7月-2000年12月和2003年7月-2004年3月两次赴香港科技大学化学系做访问学者。主要研究兴趣包括三键聚合新反应与新方法；功能高分子的结构与性能；聚集诱导发光新材料的设计及其应用。作为负责人已完成了多项国家自然科学基金和科技部“973”计划课题项目。担任《影像科学与光化学》第七、八届编辑委员会委员。获2011年度获“中国化学会高分子科学创新论文奖”和2017年度国家自然科学奖一等奖（排名第三）。已发表SCI收录论文超过200篇，获得发明专利授权10件。