上海交大袁望章课题组综述：非典型发光化合物的簇聚诱导磷光

有机发光材料在日常生活中有着广泛应用。典型有机发光材料，无论是聚集诱导猝灭（ACQ）型，还是聚集诱导发光（AIE）型，其分子结构中往往含有大共轭芳（杂）环或交替出现的单键-重键结构。与之不同，近年来一些不含上述典型生色团，而仅含一些小的富电子单元（如N、O、P、S等杂原子、C=C、C≡C等重键及其他功能团）的非典型发光化合物因其理论研究的重要性和潜在应用前景，引起了研究者的广泛关注。尽管非典型发光材料正快速发展，由于其独特结构和不同发光种的存在，其发光机理仍未达成统一。特别地，目前，人们对非典型发光材料的研究主要集中于荧光，对磷光则鲜有涉及。而事实上，磷光发射是非典型发光材料体系的普遍特征。

鉴于此，上海交通大学袁望章课题组近日在Sci. China Chem.发表综述文章，对非典型发光材料的磷光发射现象进行了总结（见下图）。作者详细介绍了非典型发光化合物的簇聚诱导磷光（CTP）机理。非典型发光化合物可形成不同种类的富电子单元簇聚体，从而使体系离域扩展。与单独富电子单元相比，簇生色团能级下降且振动能级更为丰富，激发单线态与三线态能隙变小，因此有利于系间窜越（ISC）。同时，非典型发光化合物中广泛存在的杂原子、羰基（C=O）及其他杂环结构等有助于促进自旋-轨道耦合（SOC），从而也有利于ISC。上述因素使非典型发光材料易于产生三线态激子。在各种分子内与分子间相互作用及外部环境影响下，当簇生色团构象足够刚硬化时，体系即可产生显著的磷光发射。不同簇生色团的形成也有利于单一化合物体系产生多发射中心，从而实现单一组分的多色发射。

非典型发光化合物光物理性质与其分子结构及聚集态结构密切相关，因此，作者进一步讨论了其磷光发射的高度可调性。如通过合理分子设计、改变激发波长与聚集状态等调节体系的磷光发射波长与量子效率。此外，由于非典型发光化合物具有优良的磷光可调性及易于制备等特点，作者对其结构设计与潜在应用进行了展望。最后，作者对该领域的挑战和机遇进行了概述。

详见：Tianjia Yang, Yuxuan Li, Zihao Zhao, Wang Zhang Yuan*. Clustering-triggered phosphorescence of nonconventional luminophores. Sci. China Chem., https://doi.org/10.1007/s11426-022-1378-4.

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通讯作者简介：

袁望章，上海交通大学研究员，主要从事有机高分子发光材料，包括纯有机室温磷光材料及非典型发光材料的相关研究。

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