荧光材料由于在生物传感，发光器件以及智能响应性材料等方面具有非常广泛的应用而引起了人们广泛的研究兴趣。然而，传统的荧光团在凝聚状态时经常会发生聚集诱导荧光淬灭。众所周知，唐本忠院士发现的聚集诱导发光效应克服了荧光分子的这些问题。其中四苯乙烯分子是该领域中的明星分子。它具有非常显著的AIE性质。值得注意的是，四苯乙烯分子是高度扭曲的，构象不同，发光性质也会发生改变。但是，在绝大部分报道中，人们只知道某一个特定构象的发光性质，对于其发光性质如何随构象变化连续发生改变，人们还不得而知。通过配位驱动的自组装构筑的超分子配位复合物是近些年来新发展出的一个领域。通过金属离子和配体之间的组装，可以方便的构筑独立的金属笼。通过调节配体和金属的类型和形状等，可以调控合成不同尺寸和几何形状的笼。通过将四苯乙烯整合到不同几何形状的配位金属笼中，可以为探索四苯乙烯的AIE性质提供很好的平台。
为此，上海交通大学颜徐州教授和美国犹他大学Peter J. Stang团队设计合成了三种不同尺寸的基于四苯乙烯的鼓形配位分子笼，发现在不同尺寸的分子笼中，四苯乙烯配体上的张力不同，其发光性质也明显不同，并且其发光波长随着张力的降低而变长。该结果以题为“Drum-like Metallacages with Size-Dependent Fluorescence: Exploring the Photophysics of Tetraphenylethylene under Locked Conformations”发表在《J. Am. Chem. Soc.》上。
文章亮点：
通过精准的结构设计，使用四苯乙烯四吡啶作为核心配体，通过调节与金属Pt相连的芳基配体的长度，可以构筑不同尺寸，不同张力的金属配位分子笼。研究发现，使用联三苯配体构筑的分子笼具有较大的尺寸，单晶结构显示其空腔尺寸为2.7 nm，其中四苯乙烯片段所受张力较小，这种分子笼发射507 nm波长的光。使用联苯作为配体构筑的分子笼具有中等尺寸，单晶结构显示其空腔大小为2.5 nm，四苯乙烯片段发射491 nm波长的光。使用苯环作为配体的分子笼具有较小的尺寸，单晶结构显示其空腔大小为2.3 nm，此时四苯乙烯片段发射466 nm波长的光。该工作为研究AIE发光团的发光性质提供了一个新的方法。
原文刊载于【高分子科学前沿】公众号
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