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AIE爱好者周刊（第六期）
AIE爱好者周刊（第六期）
卷首导语
本周汇集多篇以聚集诱导发光（AIE）为核心的最新期刊论文，研究覆盖有机发光与光物理新材料、荧光与电化学发光传感、生物医学光诊疗、食品环境检测、智能功能材料等主要板块。材料体系包含有机小分子、金属配合物、共价有机大环、MOF、量子点、硅氧烷纳米载体、共轭聚合物；技术路线上ESIPT‑AIE耦合、双态发射、聚集诱导电化学发光（AIECL）、光‑热双重响应、光动力/光热协同治疗成为高频方向，同时多篇综述梳理领域发展脉络，为后续分子设计与应用拓展提供参考。
本周亮点速览
本期多篇工作具备较高创新性，其中Tang等²²发表于Advanced Functional Materials的NIR‑II AIE骨肉瘤诊疗试剂，采用侧链‑受体双重分子工程策略，建立完整构效关系，得到同时具备长波NIR‑II发射、高光热转换与活性氧生成能力的分子，动物层面完成原位肿瘤消融同时抑制肺转移，对骨肿瘤精准光诊疗开发具备重要参考价值。其次Manjie等²³在Biomaterials报道的纳米碗递送平台，巧妙利用空腔内疏水微环境隔离AIE光敏剂，解决光敏剂到达肿瘤前提前激活的关键痛点，结合上转换实现长波长激发内质网靶向光动力治疗，为AIE光敏剂的体内递送提供全新载体思路。第三，Cui等⁸发表在Angewandte Chemie International Edition的聚集诱导缺陷工程氮化碳量子点，实现长达1.5小时可见光长余辉，同时兼具高温紫外热释光，把聚集态缺陷调控用于储能发光，拓展碳基发光材料的功能边界。第四，Ma等¹⁰在Analytical Chemistry报道的TPE共价有机大环聚集诱导电化学发光体系，通过大环化显著提升ECL效率，依托大环主客体识别构建生物传感器，为AIECL发光体分子设计开辟大环化学新路径。
一、有机发光与光物理新材料
在发光新材料与基础光物理方向，多项工作聚焦分子构效调控、激发态耦合机制、固态发光性能优化。Hai等¹在Organic Letters开展苯并噻唑类ESIPT荧光团的双位点分子工程，通过对位取代基调控发射波长，N‑位酰化实现ESIPT‑AIE融合，获得大斯托克斯位移、高固态亮度的发光分子，建立双位点调控的构效关系，为N‑H型ESIPT发光体提供理性设计思路。沿着多激发态耦合的研究思路，Pan等²在Inorganic Chemistry报道金属调控ESIPT与激基缔合物耦合发光体系，借助Zn²⁺配位诱导分子堆积，将单分子ESIPT发射转变为ESIPT‑激基缔合物双发射，进一步引入Cu²⁺或Ni²⁺可实现两种发光路径的竞争调控，依靠溶剂变化实现蓝‑绿‑黄‑红全光谱发光。针对抑制聚集诱导淬灭难题，Zhou等³在New Journal of Chemistry采用简单研磨‑干燥工艺，将硫量子点与E‑POSS共价偶联实现空间隔离，得到固态蓝色磷光体，固态光致发光量子产率可达24.04%，组装蓝光LED器件，还可用于促进白菜种子萌发。为突破平面π骨架固态发光短板，Zhao等⁴在The Journal of Organic Chemistry设计两类D‑π‑A型萘衍生物BNPh‑Nap、BNOPh‑Nap，利用BMes₂与二芳基氨基的位阻效应抑制π‑π堆积，实现稀溶液、粉末、薄膜条件下的双态高效发光，BNOPh‑Nap薄膜量子产率接近100%，无需复杂扭曲骨架即可获得高性能DSE荧光分子。晶体工程方面，Hayashi等⁵在Chemistry of Materials通过甲氧基取代策略扰动分子间CH−π相互作用，在π共轭有机化合物中同时平衡可加工性、结晶性与发光性能，为有机单晶激光介质提供新的晶体工程手段。Farooq等⁶于The Journal of Physical Chemistry A借助不对称芘席夫碱模型解析ESIPT‑AIE体系辐射与非辐射衰减竞争，揭示刚性二聚骨架与柔性单体分子在激发态弛豫路径上的差异，为同类分子的性能调变提供理论参考。Ema等⁷在Chemistry‑A‑European Journal合成含联萘单元的轴手性环对芳撑，取代基差异显著改变分子构象与聚集发光行为，三氟乙酸调控后实现9倍荧光增强并获得较强圆偏振发光。Cui等⁸在Angewandte Chemie International Edition报道聚集诱导缺陷工程策略，通过热解脲素制备氮化碳量子点，实现长达1.5小时的可见光长余辉以及150 ℃紫外热释光，聚集体稳定缺陷态作为载流子存储位点，在隐蔽信息存储、高对比度生物成像具备应用潜力。面向聚合物发光体系，Tang等⁹在Macromolecules发展无催化剂多环化反应，由硫化钾与内二炔直接构建含噻吩聚合物，经过后氧化得到AIE活性材料，具备细胞器靶向成像能力。
与此同时，面向电致化学发光领域，Ma等¹⁰在Analytical Chemistry基于TPE共价有机大环实现聚集诱导电化学发光，大环结构收缩HOMO‑LUMO能隙，相对[Ru(bpy)₃]²⁺参比物效率可达2237%，利用大环主客体识别构建3‑硝基酪氨酸生物传感器。延续电子结构调控思路，Ye等¹¹在Electrochimica Acta对Pt(II)三联吡啶配合物开展配体电子效应梯度修饰，给电子取代基能够显著放大AIECL信号，羟基取代配合物获得3525.07%的相对ECL效率，进一步构建碱性磷酸酶超灵敏检测平台。Ma等¹²另一项发表在Analytical Chemistry的工作采用苯甲基吡啶鎓转子对芘分子开展位阻‑电子协同调制，削弱π‑π相互作用，实现聚集态ECL效率提升，基于ECL‑RET机制开发DSN辅助miRNA‑107检测方法。在有机光电器件方向，Vijayaraj等¹³在physica status solidi (a) 引入大位阻三苯甲基、二苯基氧化膦基团修饰Pt(II)配合物，抑制激基缔合物低能发射，基于该材料制备的磷光OLED器件取得20 cd/A的最大电流效率。Jiang等¹⁴在Aggregate提出纺丝化学策略，在纺丝纤维受限自组装条件下大规模制备有机低维微纳晶体，得到多色发光功能纤维，拉伸强度13.4 MPa，断裂伸长率478%，可面向彩色纺织显示等可穿戴场景。
二、荧光与电化学发光传感
传感板块覆盖环境污染物、食品危害物、生物标志物、pH等多种靶标，融合AIE、AIECL、主客体识别、MOF、纳米簇多种信号转换机制。Gao等¹⁵在Analytical Chemistry构建基于AIE共轭聚合物TPEDM的三模式检测平台用于全氟辛烷磺酸检测，结合荧光开启、比色、光热三种响应，配合智能手机识别与便携测温设备，实现实际水样现场检测。面向食品中磺胺类抗生素检测，Jian Ping等¹⁶在Research Square报道结合磁性分子印迹微球与AIE示踪剂的半均相竞争荧光方法，单步上样，7分钟即可完成检测，对牛奶中21种磺胺检出限达到pg/mL级别，微球可循环使用6次，检测结果与液质联用具备良好一致性。针对除草剂残留，Jintong等¹⁷在Sensors and Actuators B: Chemical设计钴阻断型MOF纳米传感器，依托药剂抑制乙酰胆碱酯酶触发MOF解体、AIE配体释放聚集，实现氟草醚的特异性检测，检出限0.85 ng·mL⁻¹，可用于农产品与水稻体内富集量分析。Shuang等¹⁸在Analytical and Bioanalytical Chemistry利用银掺杂金纳米簇，银掺杂改变Au(I)‑硫醇壳聚集态带来荧光蓝移增强，基于淬灭响应用于葡萄果汁中槲皮素定量，同时借助机器学习提升分析可靠性。Gogoi等¹⁹在Inorganica Chimica Acta报道哌嗪取代菲咯啉钌(II) AIE活性配合物，在酸性条件下PET效应被抑制实现发光增强，具备可逆pH传感性能。Nguyen等²⁰在Vietnam Journal of Chemistry合成带有双吡咯甲烯基团的四苯乙烯衍生物，对位取代构型相比间位具备更强AIE发光，同时表现pH响应，有潜力用于过渡金属螯合识别。综述层面，Su等²¹在Coordination Chemistry Reviews系统总结MOF基荧光传感器用于挥发性与生物胺检测的三类传感模式，梳理PET、AIE、ESIPT等核心机理，指出智能手机与深度学习结合是未来现场检测重要发展方向。
三、生物医学光诊疗与生物成像
生物医学方向聚焦NIR‑II AIE光诊疗、光动力抗菌、刺激响应水凝胶、多功能纳米载体。Tang等²²在Advanced Functional Materials采用侧链‑受体双驱动分子工程策略，构建9元AIEgen分子库，筛选得到DFSQ‑OTPA，兼具NIR‑II荧光、光热与活性氧生成能力，依托荧光‑光声双模成像指导，808 nm激光下实现原位骨肉瘤消融并抑制肺转移，拥有良好生物安全性。针对AIE光敏剂递送提前激活难题，Manjie等²³在Biomaterials设计空心聚多巴胺纳米碗载体，碗腔内油酸构建疏水微环境，封装内质网靶向AIE光敏剂TSQE形成动态聚集体规避提前激活；在肿瘤微环境pH刺激下靶向富集于内质网，联合上转换纳米颗粒实现980 nm激发，诱导肿瘤细胞凋亡与铁死亡。面向伤口感染治疗，Ming‑Peng等²⁴在Biomaterials Research制备ROS响应核壳水凝胶，实现促炎‑抗炎时序调控，用于糖尿病感染创面愈合。Jianguo等²⁵在ChemPhotoChem综述近红外激活有机光敏剂在抗菌光动力治疗的研究进展，梳理不同结构分子的优缺点，指明现存挑战。Zhu等²⁶在Journal of the American Chemical Society对单一荧光团TPABT‑P利用分子运动差异化受限，在不同探针浓度与荧光寿命成像条件下实现多重功能，既可以识别PSMA阳性细胞，也能够作为高对比度细胞膜探针，拓展单一荧光团在生理环境下的应用维度。Zhixian等²⁷在Reactive and Functional Polymers开发梯度升温‑分步加料策略合成两亲性T型聚醚改性聚硅氧烷，克服支链聚硅氧烷交联凝胶化问题，原位交联封装近红外AIE光敏剂，空间限域抑制分子内转动，显著提升近红外荧光与ROS产生效率，细胞实验证实纳米颗粒快速胞内摄取与可控光毒性。Ming‑Peng等²⁸的同体系工作重复出现，不再复述。针对阳离子AIE光敏剂抗菌性能调控，Ming‑Qiang等²⁹在Journal of Colloid and Interface Science系统对比四种三苯胺‑吡啶鎓AIE光敏剂，证实亲脂性显著影响微生物界面结合；最优分子TPA‑PY‑C6对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌展现优良抑制效果，将其载入京尼平交联明胶‑透明质酸水凝胶，可缓释光敏剂，在细菌、真菌感染创面模型促进伤口修复。Jiang等³⁰在Microchemical Journal构建PEG‑脂质体包裹BT‑S AIE纳米探针，对活细胞内羟基自由基实现高抗光漂白的可视化检测，可快速穿透细胞膜，特异性识别胞内·OH。
四、智能响应材料、器件与基础光物理研究
该板块汇集力‑热‑光多重刺激响应材料、摩擦学功能界面、可加工发光纤维、动力学聚集过程研究。Ding等³¹在Chemical Engineering Journal将相变二十二烷与TPE AIE发光体引入超高分子量聚乙烯表面微织构，摩擦生热诱导相变，TPE由聚集发光态转为分子分散淬灭态，同时相变物质释放起到润滑作用，实现摩擦界面温度可视化与自适应润滑一体化，为摩擦系统故障早期诊断提供新思路。Zeng等³²在New Journal of Chemistry合成系列双‑TPE芳香二酯，兼具AIE特性以及正交光致变色、热致变色行为；其中二苯甲酮桥连衍生物对紫外光响应最为灵敏，与相变材料共混可以调控热响应区间覆盖室温至80 ℃，掺杂PDMS薄膜实现光致变色，在防伪与信息存储领域具备应用价值。Jie等³³在The Journal of Physical Chemistry Letters利用单颗粒荧光寿命成像等手段，研究供体‑受体型AIE探针的动力学捕获聚集体，证实组装起始浓度决定分子堆积密度，进而改变光物理性质，而聚集体尺寸分布与发光性能解耦，借助分子动力学模拟解释光谱红移与寿命变长的来源，为理解非平衡聚集态发光提供实验范式。Poster摘要Arumugam等³⁴报道芘基AIE‑ICT探针用于淀粉样蛋白传感成像，受限于海报摘要信息有限，未展开详细指标论述。
参考文献
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