卿光焱等发现全新AIEE分子及动态共价键

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近日，我所生物分离与界面分子机制创新特区研究组（18T7组）卿光焱研究员团队发现了一种全新的聚集诱导发光增强（AIEE）分子：2-氨基苯硼酸二聚体，并基于该二聚体的分子结构及荧光性质，进一步发现了一种新型的B–N和B–O动态共价化学键。该研究拓展了对AIEE分子结构特点的认识，为AIEE分子的设计提供了新思路。
　　与传统有机发光体相比，AIEE分子在聚集态下可抑制荧光猝灭现象，实现高效发光。AIEE分子在光电器件、细胞与组织成像、生化传感等领域展现出极高的应用价值，是当前学术研究上的关注热点。芳香族分子荧光强度高、结构可调节性强，一直是AIEE研究的核心。然而，为避免聚集时产生会导致荧光猝灭的π–π堆积作用，AIEE芳香分子通常拥有较大的分子尺寸和扭曲的空间结构。

　　本工作中，该团队发现了简单的芳香族分子2-氨基苯硼酸具有典型的AIEE效应，其固体绝对荧光量子产率高达81.3%。单晶结构分析表明，2-氨基苯硼酸并非以单体形式存在，而是通过脱水形成以B–O和B–N共价键连接的特殊二聚体结构。2-氨基苯硼酸二聚体分子在空间有序聚集，使其表现出AIEE效应。团队发现，2-氨基苯硼酸二聚体结构中的B–O和B–N共价键是一种新型的动态共价键，能够在CO2和N2的交替作用下可逆打开和重构，表现为荧光的猝灭和恢复。此外，进一步的研究发现，2-氨基苯硼酸二聚体在CO2检测和纳米门控器件方面具有应用潜力；2-氨基苯硼酸二聚体融AIEE与动态共价化学效应于一体，在糖识别和分离、生化传感、自我修复、超分子自组装和药物控制释放等领域也具有应用潜力。
　　相关成果以“A Novel Aggregation-induced Enhanced Emission Aromatic Molecule: 2-aminophenylboronic Acid Dimer”为题，于近日发表在《化学科学》（Chemical Science）上。该工作的第一作者是18T7组博士后李晓佩。以上工作得到国家自然科学基金、大连化物所创新基金、兴辽英才计划等项目的资助。（文/图 李晓佩）
　　文章链接：https://doi.org/10.1039/D1SC03765J
        文章来源：大连化物所
      卿光焱，中国科学院大连化学物理研究所研究员。主要从事生物分离材料、聚合物界面方面的研究，开发了一系列生物分子响应性聚合物、手性功能表面和面向翻译后修饰蛋白质组学的智能富集材料等。以第一或通讯作者在Nat. Commun.（1篇），Adv. Mater.（2篇），J. Am. Chem. Soc.（3篇），Angew. Chem. Int. Ed.(2篇)，NPG Asia Materials（3篇），TRAC Trends in Anal. Chem.（2篇）等国际知名权威期刊上发表SCI论文50篇，其中影响因子10以上的论文10篇，他引1200余次；申报国家发明专利11项，授权9项。