朱为宏课题组《德国应用化学》：光控AIE染料体系新突破

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化学与分子工程学院朱为宏课题组在发展新型光响应聚集诱导发光（AIE）染料体系的研究中取得了突破性进展，相关研究成果以“Unraveling dual aggregation-induced emission behavior in steric-hindrance photochromic system for super resolution imaging”为题，发表在国际学术期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。
       聚集诱导发光AIE材料由于其高效的固体发光效率，在有机发光二极管、诊断治疗学、原位监测等领域受到了广泛关注。光信号具有独特的非侵入、时空分辨率高和完全可逆性等众多优点，然而由于缺少合适的体系或结构砌块（building block），光响应型多模式AIE材料的构筑仍存在很大的挑战性。

       光致变色染料二芳基乙烯体系具有独特的热双稳定性、可逆性且高效的光响应性和优异的抗疲劳性能。基于朱为宏课题组独特的苯并二噻二唑位阻型烯桥染料体系，研究人员发展了系列不同空间位阻的光致变色染料，首次揭示了该系列光响应分子开环体和闭环体两种光可逆异构体不同模式的聚集诱导发光机制，完美实现了分子内旋转受限(RIR)和分子内振动受限(RIV)两种机制调控，并探讨了空间位阻对光响应性能和AIE性能的影响，为发展新型光响应AIE单元提供了全新的研究思路和设计准则。同时，该光响应AIE单元成功实现了在超分辨荧光成像领域的应用，拓宽了AIE材料的应用前景。
       该工作由博士生杨虹和博士后李萌祺在朱为宏教授的指导下完成，并得到了田禾院士的指导，相关超分辨成像研究得到了华中科技大学朱明强教授课题组的支持。该研究成果得到了Feringa诺奖中心、国家自然科学基金基础科学中心项目和重点项目、上海市重大专项、以及“111”引智计划等项目资金的支持。
       相关链接: https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201909830
       延伸阅读：https://mp.weixin.qq.com/s/Y_trM9EYEELXWs7NJcFIZw

       聚集诱导发光AIE材料
       传统的荧光生色团在高浓度下荧光会减弱甚至不发光，这种现象被称作“浓度猝灭”（如图1A）效应。浓度猝灭的主要原因跟聚集体的形成有关，故浓度猝灭效应通常也被叫做“聚集导致荧光猝灭(aggregation-caused quenching, ACQ)”。2001年，唐本忠教授课题组发现了一个奇特的现象：一些噻咯分子在溶液中几乎不发光，而在聚集状态或固体薄膜下发光大大增强。因为此发光增强是由聚集所导致的，故我们形象地将此现象定义为“聚集诱导发光(aggregation-induced emission, AIE)”。聚集诱导发光（aggregation-induced emission, AIE）类材料具有典型的“人多力量大”（越聚集发光越强）的特性，这就解决了目前有机发光体在OLED和水系以及生物荧光探针系统中应用的效率降低难题。举一个形象的例子，传统的ACQ分子像一群骁勇战将，可集合在一起反而会互相掣肘，无法实现1+1=2的力量累加，而AIE材料则像多组列兵之阵，越是靠近就越是声势浩大，势不可挡。

       朱为宏教授系教育部长江学者特聘教授（2015年），国家杰出青年基金获得者（2013年），教育部新世纪优秀人才（07年），东方学者（上海市特聘教授，09年），科技部创新人才推进计划（2014年），上海市学术带头人（2015年），国家“万人计划”科技创新领军人才（2016年），上海市化学协会理事（2016年）。担任“影像科学与光化学”第八届常务副主编、中国感光学会第八届理事会常务理事、Dyes and Pigments国际编委等学术兼职职务。92年7月毕业于南京师范大学化学系，95年7月在南开大学化学系获硕士学位，99年7月在华东理工大学获博士学位，2001年10月至2003年9月，日本筑波国立产业技术综合研究院（AIST）纳米研究所博士后研究，2004年7月至2005年3月，日本筑波大学先进学际研究中心（TARA Center）外国人研究员（高访），美国华盛顿州立大学（WSU）高级访问学者（2014年6月）。现任华东理工大学科学技术发展研究院常务副院长。朱为宏教授主要研究领域为精细化工（染料），从事的研究方向有：1) 荧光探针及分子逻辑门; 2）有机光致变色材料；3) 有机太阳电池敏化染料。在Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等刊物上发表SCI论文129篇。其中IF大于5.0有53篇，H指数为31，全部论文被SCI他引2600余次。先后14篇入选为“高被引论文”，5篇入选为“热点论文”。获授权中国发明专利15项。