目前開(kāi)發(fā)具有室溫磷光（RTP）材料的策略主要基于共軛結(jié)構(gòu)，這可能是因?yàn)閮r(jià)鍵理論在調(diào)節(jié)π共軛材料的電子特性方面取得了成功。然而，這種對(duì)成熟策略的高度依賴(lài)是一把雙刃劍，不利于新策略的發(fā)展。由于非共軛單元之間的空間相互作用（TSIs）在穩(wěn)定分子構(gòu)象和實(shí)現(xiàn)各種功能方面起著關(guān)鍵作用，例如復(fù)雜蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的折疊和穩(wěn)定、藥物中的配體-靶點(diǎn)相互作用、昆蟲(chóng)調(diào)節(jié)劑中生物活性構(gòu)象的維持，甚至非共軛淀粉和纖維素的獨(dú)特發(fā)光現(xiàn)象，最近引起了研究者的極大興趣。受這些顯著成就的啟發(fā)，研究人員致力于通過(guò)空間相互作用來(lái)調(diào)節(jié)三重態(tài)，但在分子設(shè)計(jì)和 RTP 材料的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系方面進(jìn)展有限。

圖1. 通過(guò)空間相互作用能夠促進(jìn)系間竄躍、穩(wěn)定三線(xiàn)態(tài)激子并獲得耐熱性

在這項(xiàng)工作中，作者通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)了一系列具有不同三線(xiàn)態(tài)激子內(nèi)轉(zhuǎn)換（TSI）的長(zhǎng)余輝材料（RTP），對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明，空間上的 n-n 和 n-π 相互作用有助于長(zhǎng)余輝的出現(xiàn)和增強(qiáng)。與簡(jiǎn)單的共價(jià)鍵共軛分子相比，具有 TSI 的分子表現(xiàn)出更強(qiáng)的電子耦合，導(dǎo)致更密集的能級(jí)分裂和更匹配的激發(fā)態(tài)，從而為系間竄躍通道提供了更多機(jī)會(huì)。此外，TSI 還能有效剛化分子骨架并穩(wěn)定三線(xiàn)態(tài)，最終產(chǎn)生強(qiáng)而持久的單組分長(zhǎng)余輝，且具有較高的耐熱性。

這一工作近期以“Lone Pairs-Mediated Multiple Through-Space Interactions for Efficient Room-Temperature Phosphorescence”為題發(fā)表在Journal of the American Chemical Society 上。文章第一作者為香港中文大學(xué)（深圳）馬夫龍博士和五邑大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院武波博士，通訊作者為香港中文大學(xué)（深圳）唐本忠院士和趙征教授。