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  近期，浙江大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合張興宏教授團(tuán)隊(duì)探究了雜原子對(duì)非共軛脂肪族聚酯發(fā)光性能的影響，提出了一種基于雜原子（O、N、S）的電子橋策略，通過調(diào)節(jié)聚酯的空間共軛，實(shí)現(xiàn)了聚酯從藍(lán)色到近紅外區(qū)域（440~800 nm）的可調(diào)發(fā)射（圖1）。為設(shè)計(jì)并合成新一代弱作用基有機(jī)發(fā)光材料提供了新的策略。此研究成果以Heteroatom-facilitated blue to near-infrared emission of nonconjugated polyesters為題于近期在線發(fā)表于Mater. Horiz.（DOI: 10.1039/D3MH01732J）。本文的第一作者為浙江大學(xué)劉雄（博士研究生）和儲(chǔ)波（博士研究生），浙江大學(xué)張浩可研究員、孫景志教授、張興宏教授及唐本忠院士為本文通訊作者。

圖1.雜原子橋效應(yīng)促進(jìn)聚酯的藍(lán)光到近紅外的發(fā)射

  1800年，威廉·赫歇爾（William Herschel）發(fā)現(xiàn)太陽光譜中紅光之外的一種不可見、具有熱效應(yīng)的延伸光譜，即近紅外光（NIR）。近紅外光由于其獨(dú)特的性質(zhì)，在軍事夜視、導(dǎo)彈導(dǎo)航以及生物診療等領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了多種應(yīng)用。除了自然紅外光之外，研究者們也在不懈探索人造紅外光。傳統(tǒng)的近紅外熒光分子是基于價(jià)鍵共軛（Through-bond conjugation, TBC，IUPAC關(guān)于共軛的定義為在典型的單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)中，被σ鍵相連的兩個(gè)p軌道之間的作用，如電子的重疊和離域）的稠環(huán)芳烴平面結(jié)構(gòu)。然而，近年來涌現(xiàn)出了許多基于空間共軛（Through-space conjugation, TSC，兩個(gè)非共價(jià)鍵相連的p軌道之間電子的重疊和離域，為了區(qū)分，將傳統(tǒng)的單雙鍵交替結(jié)構(gòu)中的共軛稱為價(jià)鍵共軛，而將這種非共價(jià)鍵相連的電子重疊和離域稱為空間共軛，這一概念在1970左右被提出，也有人稱之為Through-space interaction）的非價(jià)鍵共軛發(fā)光材料。這類材料具有較好的生物相容性，尤其是非共軛的熒光聚合物可大批量生產(chǎn)和加工，是一類很有前景的發(fā)光材料。

圖2. (a) P1-P4的合成路線及(b)固態(tài)光物理性質(zhì)

圖3. P1-P4溶液態(tài)光物理性質(zhì)

圖4. P1-P4在不同濃度下（從 10^-5 到 10^-1 M）的光物理性質(zhì)

圖5. P1-P4 的理論計(jì)算分析

圖6. 模型分子M1-M4 的理論計(jì)算分析

  原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/mh/d3mh01732j