《Angew》发表颜红侠教授团队关于非传统荧光聚合物发射波长调控研究成果

近日，学院颜红侠教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》期刊在线发表题为《Unconventional Luminescence Polymer with Color-Tunability based on Solvent-induced Electrostatic Potential Distribution of Fluorophore》的研究论文。本研究合成了两种含四配位硼的超支化聚硅氧烷衍生物（P1和P2），其中P1具有D-π-A结构、B←N键和丰富的C-H···O氢键，以及N···O, O···O, O···C=C和N···C=C等空间n···n和n···π相互作用，能够发射明亮的红色延迟荧光（Em = 645 nm，τ = 9.53 μs, QY = 9.15%）（图1）。通过对P1和P2进行自然跃迁轨道（NTOs）分析，发现P1比P2具有更强的电荷转移效应（图2），在不同的溶剂中表现出从蓝光到黄光的可调发射（图3）。结合实验结果和静电势分布（ESP）分析表明：除了溶剂的极性外，溶剂的电子效应对调节P1的发射波长也至关重要。这些电子效应不仅能平衡P1的静电势分布，还能增强P1的空间n···n和n···π相互作用，从而实现P1在稀溶液状态下发射波长的可控调节（图4）。而且，随着溶剂的改变P2的发射波长也能够从435 nm红移至575 nm。这一发现进一步验证了利用溶剂调节聚合物发射波长的策略具有一定普适性。此外，P1和P2可以同时实现氟离子的裸眼可见和荧光“可视化”双重检测（图5）。这项工作不仅为调控聚合物的发光波长提供了一种新策略，并且为研究非共价相互作用对发光性能的影响提供了新方法。

学院2021级博士研究生何嫣赟为论文的第一作者，颜红侠教授为论文的通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金的资助支持。

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202413425

文：颜红侠、郑聪

审核：陈凯杰

图1. 超支化聚硅氧烷衍生物的合成及发光机理。

图2. 超支化聚硅氧烷衍生物的自然跃迁轨道分析。

图3. 溶剂对超支化聚硅氧烷衍生物荧光性能的影响。

图4. 溶剂对超支化聚硅氧烷衍生物荧光性能影响的内禀机制。

图5. 聚合物P1对氟离子“可视化”检测。