隨櫻花而舞，奏響分子的交響樂——《自然·通訊》發(fā)表李振團隊室溫磷光研究新成果
武大的櫻花聞名于世，游人如織，繁花似錦，蔚為壯觀。朵朵櫻花，獨自成景，眾多櫻花，匯成花海。材料化學的世界里，單個分子宛如櫻花，獨立且美麗，眾多分子的集合，可以體現(xiàn)有別于單個分子的特種性能。
近日，國際權威期刊 Nature Communications（《自然?通訊》）在線發(fā)表了武漢大學化學與分子科學學院李振教授課題組在純有機室溫磷光方面的最新研究成果。論文題為The influence of the molecular packing on the room temperature phosphorescence of purely organic luminogens（《分子堆積對于純有機室溫磷光的影響》）。
磷光是一種緩慢發(fā)光的光致發(fā)光現(xiàn)象，當激發(fā)光停止后，發(fā)光現(xiàn)象能持續(xù)存在。目前，大多數(shù)的室溫磷光體系都含有貴金屬，這將會導致一系列的問題，例如高的成本和潛在的毒性等，而關于純有機室溫磷光分子的報導還很少，特別是那些具有超長壽命的磷光化合物。而導致這一結果的主要原因是對純有機室溫磷光發(fā)光機理的了解還不夠深入，從而對這類分子的設計缺乏合理的理論指導。
在此次的研究中，李振課題組設計合成了一系列的吩噻嗪衍生物，并通過改變?nèi)〈姆N類來調(diào)節(jié)它們的室溫磷光性質(zhì)，實現(xiàn)磷光壽命從88 ms到410 ms的顯著增長。通過細致的晶體分析，并輔助以理論計算，他們發(fā)現(xiàn)增加取代基的吸電子能力能夠增強晶體中分子間的π-π堆積作用，從而穩(wěn)定激發(fā)三線態(tài)，實現(xiàn)超長室溫磷光的發(fā)射。更有意思的是，當取代基為三氟甲基時，首次觀察到奇特的光誘導室溫磷光現(xiàn)象，這是以前從未被報導的。最后，利用化合物CS-F具有超長磷光壽命的特性做了生物體內(nèi)成像的應用。該研究不僅深入的研究了純有機室溫磷光的內(nèi)部機理，而且實現(xiàn)了對這類材料的實際應用，極大地促進了這一領域的發(fā)展。
依據(jù)研究結果，文章中首次提出，分子緣于聚集體現(xiàn)的非單個分子特性，會是一種常見現(xiàn)象，可以定義為“Molecular Uniting Set Identified Characteristic”， 簡稱MUSIC，可形象表明分子與分子之間的凝聚態(tài)相互作用，好比一支支旋律交匯成一部交響樂。
第一署名單位為武漢大學，2015級博士生楊杰為第一作者，新加坡南洋理工大學浦侃裔副教授、北京工業(yè)大學李建榮教授和中科院北京化學所彭謙副研究員及其課題組成員參與了此項工作，分別在生物成像、晶體解析和理論計算方面開展了共同研究。
恰逢櫻花待放之時，珞珈新春奏起了分子的交響樂！
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-03236-6
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