华东师范大学化学与分子工程学院教授徐林课题组在超分子配位组装机理研究、组装材料稳定性强化以及发展组装新策略方面取得了创新性的成果。该成果近日发表于《自然—通讯》。华东师范大学化学与分子工程学院博士研究生朱俊龙为该论文第一作者，徐林和杨海波教授为共同通讯作者。
近年来，化学家们通过配位键导向自组装高效构筑了大量结构精美的超分子金属自组装体系。基于其在传感、催化、信息存储、光捕获、疾病诊疗等领域的应用前景，超分子荧光金属组装体引起了广泛的研究兴趣。但由于配位重金属的荧光淬灭性以及配位键的动态可逆性，构筑高荧光量子效率、荧光发射波长可宽程精细调控的超分子荧光金属组装体一直是该领域的难点和挑战。
徐林课题组通过合理的分子设计，合成了光诱导电子转移（PET）和分子内电荷转移（ICT）可精准调控的超分子荧光基元。在荧光基元与重金属Pt (II)配位过程中，抑制了荧光基元中吡啶孤对电子的PET效应，导致组装后荧光量子效率提高；此外，Pt (II)与吡啶的配位还会增强吡啶的拉电子效应，引起ICT效应加剧，从而导致组装后组装体的波长位移放大，实现超分子荧光金属组装体荧光宽程发射。值得注意的是，在传统的Pt-吡啶配位组装体中，由于难以实现通过吡啶基对组装基元的PET和ICT调控，Pt (II)的重金属效应往往导致超分子金属组装体的荧光减弱或淬灭，并较难实现对组装体的荧光性质的精细调控。
研究人员通过对照控制实验、辐射跃迁与非辐射跃迁分布实验、时间相关单光子计数法以及含时密度泛函理论等技术对该系列超分子荧光金属组装体的发光机理以及调控机制进行了验证。
基于该系列超分子荧光金属组装体优异的荧光性能，研究人员制备了可加工荧光薄膜、具有防伪打印性质的荧光墨水等多种超分子荧光材料。例如，在肉眼观察下，所制备的材料为本底白色并不呈现任何图案，而在简单便携式荧光仪的照射下，所制备的材料立即呈现出不同颜色、强荧光的中国结图案。该系列超分子荧光材料有望实现在智能响应、信息存储和光信息防伪等领域的应用。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-019-12204-7
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记者丨黄辛
来源丨科学网
编辑丨李梓昕
编审丨戴琪
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