构建智能荧光材料的关键是实现对发光性能的有效精准调控。目前，常见的策略是将刺激响应结构单元引入发光分子，使其在不同热力学稳态之间受激切换。然而，如何实现时间尺度上的动态荧光调控还存在很大的挑战，主要难点在于如何在系统中实现动力学控制。近日，华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心曲大辉教授课题组通过功能化修饰，将具有振动诱导发光性质的荧光团和化学燃料体系结合，成功构建了一系列不同发射和寿命的时间编码动态荧光系统，最新研究成果以“Dynamic timing control over multicolormolecular emission by temporal chemical locking”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202116414)。
二氢二苯并吩嗪类衍生物（DPAC）是田禾院士团队开发的具有振动诱导发光特性的“明星”分子。在光激发下，DPAC分子会表现出具有独特的构象自适应多色发光行为。在前期工作中，多种策略已被成功地应用于构建以DPAC为荧光核的多色发光体系，比如共价环化、非共价环化、机械互锁相互作用、聚合物中的微环境控制等。为进一步实现时间尺度上的动力学控制，研究人员在DPAC的两端引入羧基封端的柔性链，将功能化的DPAC分子溶解在水性介质中，添加化学燃料EDC驱动分子内的环化反应，调控荧光团DPAC的构象自由度，改变荧光发射波长。这些分子锁通过和环境内水分子发生的水解反应，自动地解锁回到初始状态，实现了对体系时间尺度下的动力学控制。对侧链结构的精细化设计可以改变分子锁的荧光发射和寿命，实现对荧光颜色和动力学性质的多重调控。
该研究工作主要由我校化学学院博士生宗泽州在曲大辉教授的指导下完成，并得到了田禾院士的悉心指导。此外，该研究工作还得到了国家自然科学基金、材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心、上海市科技重大专项、上海科学技术委员会、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心等资金支持。
来源：华东理工大学
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202116414
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