聚集就能发光！唐本忠院士团队2018年部分科研成果一览

今年年初，唐本忠院士在全国科技工作座谈会上谈到自己的感悟时说到：

“聚集猝灭发光或ACQ是一个众所周知的光物理学常识。AIE与ACQ恰好相反，因此是一个反传统的新概念。世界上任何一个新生事物的成长都不是一帆风顺的，AIE研究也不例外。AIE研究十多年来的发展过程让我们获益匪浅、感悟良多。我们提出AIE概念的第一篇文章并不是发表在什么大杂志上。AIE起初并没引起多大关注，间或还被人嘲讽，是一个相当寂寞的“冷板凳”。但我们以十二分的热情去面对问题，以兢兢业业的匠人精神去克服困难，最终将冷板凳坐热，将AIE打造成一个具有广泛国际影响和刻有深深中国烙印的科学品牌。AIE研究的经历告诉我们，从事科学研究要敢于挑战“常识”、勇于推翻“常理”。跳出传统观念的窠臼，就有可能开创出一片新天地!”

“粉体人”公众号旨在推介更具应用价值的材料界的学术科研成果，故此将近期唐本忠院士团队的部分科研成果作了如下简要的梳理，以供大家更广泛地了解。

1、香港科技大学唐本忠院士团队报道了一种有效提高光敏效率的方法：聚合增强光敏和给/受体奇偶效应。小分子光敏剂转化为相应共轭聚合物后，光敏效果显著提高;另外，受体-给体-受体型分子的光敏效果比相应的给体-受体-给体型分子要强。理论计算和纳秒瞬间吸收光谱证明该体系系间窜越增强。体内、体外实验也证明了利用该方法得到的光敏剂可用于小鼠肿瘤的成像辅助光动力治疗。

2、唐本忠院士团队在《Angew. Chem. Int. Ed.》发表了题为“Design Efficient and Ultralong Pure Organic Room-Temperature Phosphorescent Materials by Structural Isomerism”的文章。在该工作中，作者基于化学中的同分异构体设计策略成功获得了高效、长寿命的纯有机小分子室温磷光材料。

3、唐本忠院士团队赵祖金教授等利用具有聚集诱导发光(AIE)特性和空间共轭作用的六苯基苯作为核心基团，开发了空间共轭更强的多通道单分子导线。

4、唐本忠院士团队开发出一种简易的室温一锅法多组分聚合路线，成功制备出一系列多功能易开环的小杂环聚合物。该聚合路线只需将简单易得的二炔、二磺酰叠氮和碳二亚胺单体及碘化亚铜催化剂加入到同一个反应容器中，以二氯甲烷作为溶剂，在室温下搅拌即可高效生成含有富杂原子氮杂环丁烷结构的聚合物材料。这一聚合方法具有操作简单、反应条件温和、效率高、环境友好、原子经济性高等优势。

5、唐本忠院士团队采用聚集诱导发光(AIE)特性的荧光分子转子作为功能单元，通过超分子物理作用诱导其与聚丙烯酸高分子网络组装进行结构一体化设计，并采用共轭的施主-受主荧光分子，基于扭曲的分子内电荷转移(TICT)发光机制，利用其在不同极性微环境下发射谱带的变化，获得具有湿度响应的“可视化”智能探针。AIE湿度传感材料在不同湿度条件下具有明显的发射波长变化，最大发射波长与湿度呈线性关系，实现湿度的实时、准确、定量、可视化检测。

6、具有聚集诱导发光(AIE)性质的分子是一类天然的点亮型荧光材料，此类材料在稀溶液中不发光或发光很弱，而在聚集态或固态时荧光强度增强。独特的点亮型AIE荧光材料可用于亚细胞(特定细胞器)成像，生物过程的长期跟踪和成像引导治疗等。先前，香港科技大学唐本忠院士课题组将四苯基乙烯(TPE)和4-吡啶通过双键连接，获得了一类检测三价阳离子的荧光探针，但这类材料与Cr³⁺，Fe³⁺和Al³⁺相互作用时荧光都会发生明显变化，没有选择性。基于吡啶基中氮原子的取代位置不同，产生不同的电子效应，影响自身的酸度系数(pKa)，香港科技大学唐本忠院士课题组巧妙的设计合成了一种邻位取代的吡啶功能化的 TPE-o-Py，其不但拥有明显的AIE特性，能够专一的、高灵敏度、快速的检测溶液中的Fe³⁺。而且当TPE-o-Py遇到癌症细胞中的Fe³⁺时，荧光颜色能够从蓝光转变为橙红光，实现癌症细胞中铁离子的检测。同时，TPE-o-Py低的细胞毒性使得其在作为活细胞染料时具有优势。

7、水溶性、近红外发光、具有特异性成像和治疗功能的聚集诱导发光(AIE)分子的合成是一大挑战。香港科技大学唐本忠院士团队报道了第一例具有以上特性的AIE分子。此分子可以快速(几秒钟)、特异性地靶向细胞膜，且不需要洗涤，也可以用于小鼠肿瘤成像。该AIE分子具有很强的产生活性氧的能力，能够通过光动力治疗途径高效地杀死癌细胞。

8、唐本忠院士团队通过易于获得的二硫化合物和硫醇原位定量生成用于细胞器特异性光激活荧光成像的光激活AIE探针，该类探针无需分离纯化即可直接用于细胞的光激活荧光成像。该原位生成光激活荧光探针易于实现不同细胞器的特异性成像，具有很好的光激活效率，在单光子及双光子照射下均可实现对脂滴及溶酶体的特异性高时空分辨光激活荧光成像，在细胞器研究中具有广泛应用前景。

9、华南理工大学唐本忠院士团队秦安军教授在《高分子学报》2018年第2期“光电高分子”专辑中发表的专论系统评述了聚集诱导发光聚合物的研究进展，简述了用于制备AIE聚合物的偶联聚合和自由基聚合，特别介绍了最近建立的高效的点击聚合。

10、华南理工大学唐本忠院士团队秦安军教授等在三键单体聚合领域取得新进展：首次建立了O₂参与的炔类单体的新型聚合反应。作者建立了Pd(OAc)₂催化的常压下O₂和内炔单体的聚合。该聚合反应采用N,N-二甲基乙酰胺和全氟萘烷的双溶剂体系，于70℃反应8小时便可以高达85%的产率得到分子量高达14900的聚呋喃。

欲了解更多详情，可前往唐本忠院士官网http://www.aiepolymer.com/

来源：聚集诱导发光AIE、X—MOL资讯、高分子科技等公众号