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紅外熒光染料在功能材料、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等都有重要應(yīng)用。傳統(tǒng)的應(yīng)用包括膠片增感、光學(xué)存儲(chǔ)、光動(dòng)力治療、激光防護(hù)以及電子照相。近年來(lái)，這些染料還在紅外隱身、光敏染料電池、生物醫(yī)學(xué)影像、防偽打印油墨等獲得廣泛應(yīng)用。現(xiàn)階段廣泛使用的紅外染料還主要是上世紀(jì)初就已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的花腈、萘酞腈、鎳連二硫烯等的幾種染料。這些染料各有局限性?；嫒玖戏€(wěn)定性差，受光照容易被漂白，同時(shí)易和各類親核試劑反應(yīng)。萘酞腈染料容易相互堆積在一起，影響光譜性質(zhì)的同時(shí)極大地降低其在不同溶劑中的溶解度。鎳連二硫烯類染料具有較好的穩(wěn)定性，在材料領(lǐng)域有較廣泛應(yīng)用，但是不發(fā)射熒光，無(wú)法用于生物影像。

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藥學(xué)院錢旭紅院士團(tuán)隊(duì)楊有軍教授課題組近期在高性能紅外熒光染料開(kāi)發(fā)方向取得突破。通過(guò)對(duì)氧雜蒽染料母核進(jìn)行理性結(jié)構(gòu)衍生，設(shè)計(jì)并合成了一個(gè)最大吸收波長(zhǎng)大于800 nm的新型染料母核——二苯并碳羅丹明。進(jìn)一步通過(guò)增加該母核周圍空間位阻，成功開(kāi)發(fā)具有高穩(wěn)定性、溶解性的紅外熒光染料，并將其命名為ECX系列染料。

經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，此類染料在可見(jiàn)光范圍基本沒(méi)有吸收，僅在紅外光譜區(qū)間（780－880 nm）有強(qiáng)烈吸收，因此其溶液成無(wú)色透明。ECX系列染料有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性及光穩(wěn)定性。ECX染料分子之間不相互聚集，因此具有很好的分散性，并且其光譜性質(zhì)幾乎不隨溶劑改變而改變（低溶劑化變色效應(yīng)）。這些性質(zhì)使得EC系列染料在材料領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。另外，EC系列染料在920nm處有較強(qiáng)的熒光發(fā)射，在生物醫(yī)學(xué)影像及診療中有潛在應(yīng)用。

相關(guān)工作近期發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(ACIE 2017, 2017, 56, 2979-2983)。工作發(fā)表后，Science子刊Science Translations Medicine將本工作選為Editor’s Choice，并由哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Conor L. Evans教授撰寫(xiě)題為“New near-infrared dyes light up deep tissue imaging”的專題評(píng)述，認(rèn)為該系列染料是“an important study, will no doubt soon prove useful”。

本工作主要由博士生雷祖海、碩士生李欣然同學(xué)完成，并受到基金委面上項(xiàng)目資助完成。原文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201612301/abstract。

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