今年年初,唐本忠院士在全國科技工作座談會(huì)上談到自己的感悟時(shí)說到: “聚集猝滅發(fā)光或ACQ是一個(gè)眾所周知的光物理學(xué)常識。AIE與ACQ恰好相反,因此是一個(gè)反傳統(tǒng)的新概念。世界上任何一個(gè)新生事物的成長都不是一帆風(fēng)順的,AIE研究也不例外。AIE研究十多年來的發(fā)展過程讓我們獲益匪淺、感悟良多。我們提出AIE概念的第一篇文章并不是發(fā)表在什么大雜志上。AIE起初并沒引起多大關(guān)注,間或還被人嘲諷,是一個(gè)相當(dāng)寂寞的“冷板凳”。但我們以十二分的熱情去面對問題,以兢兢業(yè)業(yè)的匠人精神去克服困難,最終將冷板凳坐熱,將AIE打造成一個(gè)具有廣泛國際影響和刻有深深中國烙印的科學(xué)品牌。AIE研究的經(jīng)歷告訴我們,從事科學(xué)研究要敢于挑戰(zhàn)“常識”、勇于推翻“常理”。跳出傳統(tǒng)觀念的窠臼,就有可能開創(chuàng)出一片新天地!” “粉體人”公眾號旨在推介更具應(yīng)用價(jià)值的材料界的學(xué)術(shù)科研成果,故此將近期唐本忠院士團(tuán)隊(duì)的部分科研成果作了如下簡要的梳理,以供大家更廣泛地了解。 1、香港科技大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種有效提高光敏效率的方法:聚合增強(qiáng)光敏和給/受體奇偶效應(yīng)。小分子光敏劑轉(zhuǎn)化為相應(yīng)共軛聚合物后,光敏效果顯著提高;另外,受體-給體-受體型分子的光敏效果比相應(yīng)的給體-受體-給體型分子要強(qiáng)。理論計(jì)算和納秒瞬間吸收光譜證明該體系系間竄越增強(qiáng)。體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)也證明了利用該方法得到的光敏劑可用于小鼠腫瘤的成像輔助光動(dòng)力治療。 2、唐本忠院士團(tuán)隊(duì)在《Angew. Chem. Int. Ed.》發(fā)表了題為“Design Efficient and Ultralong Pure Organic Room-Temperature Phosphorescent Materials by Structural Isomerism”的文章。在該工作中,作者基于化學(xué)中的同分異構(gòu)體設(shè)計(jì)策略成功獲得了高效、長壽命的純有機(jī)小分子室溫磷光材料。 3、唐本忠院士團(tuán)隊(duì)趙祖金教授等利用具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)特性和空間共軛作用的六苯基苯作為核心基團(tuán),開發(fā)了空間共軛更強(qiáng)的多通道單分子導(dǎo)線。 4、唐本忠院士團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種簡易的室溫一鍋法多組分聚合路線,成功制備出一系列多功能易開環(huán)的小雜環(huán)聚合物。該聚合路線只需將簡單易得的二炔、二磺酰疊氮和碳二亞胺單體及碘化亞銅催化劑加入到同一個(gè)反應(yīng)容器中,以二氯甲烷作為溶劑,在室溫下攪拌即可高效生成含有富雜原子氮雜環(huán)丁烷結(jié)構(gòu)的聚合物材料。這一聚合方法具有操作簡單、反應(yīng)條件溫和、效率高、環(huán)境友好、原子經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)勢。 5、唐本忠院士團(tuán)隊(duì)采用聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)特性的熒光分子轉(zhuǎn)子作為功能單元,通過超分子物理作用誘導(dǎo)其與聚丙烯酸高分子網(wǎng)絡(luò)組裝進(jìn)行結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì),并采用共軛的施主-受主熒光分子,基于扭曲的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(TICT)發(fā)光機(jī)制,利用其在不同極性微環(huán)境下發(fā)射譜帶的變化,獲得具有濕度響應(yīng)的“可視化”智能探針。AIE濕度傳感材料在不同濕度條件下具有明顯的發(fā)射波長變化,最大發(fā)射波長與濕度呈線性關(guān)系,實(shí)現(xiàn)濕度的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、定量、可視化檢測。 6、具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)性質(zhì)的分子是一類天然的點(diǎn)亮型熒光材料,此類材料在稀溶液中不發(fā)光或發(fā)光很弱,而在聚集態(tài)或固態(tài)時(shí)熒光強(qiáng)度增強(qiáng)。獨(dú)特的點(diǎn)亮型AIE熒光材料可用于亞細(xì)胞(特定細(xì)胞器)成像,生物過程的長期跟蹤和成像引導(dǎo)治療等。先前,香港科技大學(xué)唐本忠院士課題組將四苯基乙烯(TPE)和4-吡啶通過雙鍵連接,獲得了一類檢測三價(jià)陽離子的熒光探針,但這類材料與Cr3+,F(xiàn)e3+和Al3+相互作用時(shí)熒光都會(huì)發(fā)生明顯變化,沒有選擇性?;谶拎せ械拥娜〈恢貌煌?,產(chǎn)生不同的電子效應(yīng),影響自身的酸度系數(shù)(pKa),香港科技大學(xué)唐本忠院士課題組巧妙的設(shè)計(jì)合成了一種鄰位取代的吡啶功能化的 TPE-o-Py,其不但擁有明顯的AIE特性,能夠?qū)R坏?、高靈敏度、快速的檢測溶液中的Fe3+。而且當(dāng)TPE-o-Py遇到癌癥細(xì)胞中的Fe3+時(shí),熒光顏色能夠從藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)槌燃t光,實(shí)現(xiàn)癌癥細(xì)胞中鐵離子的檢測。同時(shí),TPE-o-Py低的細(xì)胞毒性使得其在作為活細(xì)胞染料時(shí)具有優(yōu)勢。 7、水溶性、近紅外發(fā)光、具有特異性成像和治療功能的聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)分子的合成是一大挑戰(zhàn)。香港科技大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)報(bào)道了第一例具有以上特性的AIE分子。此分子可以快速(幾秒鐘)、特異性地靶向細(xì)胞膜,且不需要洗滌,也可以用于小鼠腫瘤成像。該AIE分子具有很強(qiáng)的產(chǎn)生活性氧的能力,能夠通過光動(dòng)力治療途徑高效地殺死癌細(xì)胞。 8、唐本忠院士團(tuán)隊(duì)通過易于獲得的二硫化合物和硫醇原位定量生成用于細(xì)胞器特異性光激活熒光成像的光激活A(yù)IE探針,該類探針無需分離純化即可直接用于細(xì)胞的光激活熒光成像。該原位生成光激活熒光探針易于實(shí)現(xiàn)不同細(xì)胞器的特異性成像,具有很好的光激活效率,在單光子及雙光子照射下均可實(shí)現(xiàn)對脂滴及溶酶體的特異性高時(shí)空分辨光激活熒光成像,在細(xì)胞器研究中具有廣泛應(yīng)用前景。 9、華南理工大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)秦安軍教授在《高分子學(xué)報(bào)》2018年第2期“光電高分子”專輯中發(fā)表的專論系統(tǒng)評述了聚集誘導(dǎo)發(fā)光聚合物的研究進(jìn)展,簡述了用于制備AIE聚合物的偶聯(lián)聚合和自由基聚合,特別介紹了最近建立的高效的點(diǎn)擊聚合。 10、華南理工大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)秦安軍教授等在三鍵單體聚合領(lǐng)域取得新進(jìn)展:首次建立了O2參與的炔類單體的新型聚合反應(yīng)。作者建立了Pd(OAc)2催化的常壓下O2和內(nèi)炔單體的聚合。該聚合反應(yīng)采用N,N-二甲基乙酰胺和全氟萘烷的雙溶劑體系,于70℃反應(yīng)8小時(shí)便可以高達(dá)85%的產(chǎn)率得到分子量高達(dá)14900的聚呋喃。 欲了解更多詳情,可前往唐本忠院士官網(wǎng)http://www./ 來源:聚集誘導(dǎo)發(fā)光AIE、X—MOL資訊、高分子科技等公眾號 |
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