本网讯（通讯员 刘立杰）近日，我校化学与材料彩讯pc加拿大28开奖刘立杰团队在有机硼聚集诱导发光材料领域取得重要研究进展。团队创新构建了一类新型有机硼聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission，AIE）材料，实现了聚集诱导发光、稳定自由基化学与电致变色功能在单一有机硼分子平台中的协同集成，建立了从分子运动调控、电子态重构到器件功能输出之间的内在联系，实现了有机硼自由基覆盖可见光至近红外Ⅱ区（Vis–NIR-II）的超宽光谱吸收响应，为闭壳态/开壳态有机功能材料设计提供了新的理论基础和分子设计范式，对发展新一代有机硼智能光电材料具有重要科学意义。相关成果以“Arylboron Tetraphenylethylene-analog AIEgens Enabling Reversible Closed-Shell/Open-Shell Switching”为题，发表在国际化学领域顶级期刊《Journal of the American Chemical Society》（10.1021/jacs.6c10644）。
聚集诱导发光（AIE）材料能够有效克服传统荧光材料在聚集态下的发光猝灭（ACQ）问题，是当前国际功能光电材料领域的重要研究方向。四苯乙烯（TPE）作为最具代表性的AIE分子骨架，其发光主要来源于分子内运动受限（Restriction of Intramolecular Motion，RIM）机制。然而，长期以来相关研究主要集中于外围官能团修饰，对于分子核心转子结构的精准调控仍相对不足，这在一定程度上限制了AIE发光机制的深入认识及其多功能应用的发展。
图1 芳基硼类四苯乙烯AIE材料的分子设计
针对上述科学问题，研究团队创新提出了“分子结构调控—电子态重构”协同设计策略，首次构建了一类芳基硼功能化四苯乙烯聚集诱导发光材料。研究通过转子锁定策略，系统揭示了核心转子结构对RIM型AIE行为的调控机制，实现了发光性能与分子构象之间的精准关联。同时，依托有机硼独特的空p轨道和可逆氧化还原特性，该体系能够在电化学条件下可逆生成稳定的烯硼式自由基，实现闭壳态与开壳态之间的可控切换，并获得覆盖可见光至近红外Ⅱ区（Vis–NIR-II）的超宽吸收响应，为稳定有机自由基材料设计提供了新的研究思路。
图2 芳基硼自由基的制备与表征（A、C、D）、光物理性质（B）及理论计算结果（E–J）
在此基础上，团队进一步构筑了基于芳基硼自由基的新型电致变色材料与器件，实现了高光学对比度、快速响应和优异循环稳定性的电致变色性能，并成功拓展至图案化智能显示、大面积智能变色窗、光自适应智能电致变色天幕系统以及多级信息加密平台等应用场景，充分展示了该体系在智能光电材料和未来智能显示领域的重要应用潜力。
图3 （A）双色茄子图案化电致变色器件；（B）大面积电致变色器件；（C）光自适应智能电致变色天幕系统；（D）基于电致变色效应的多级信息加密平台
该研究实现了AIE发光、自由基化学与Vis–NIR-II电致变色功能在单一有机硼分子平台中的协同集成，建立了从分子运动调控、电子态重构到器件功能输出之间的内在联系，为闭壳态/开壳态有机功能材料设计提供了新的理论基础和分子设计范式，对发展新一代有机硼智能光电材料具有重要科学意义。
《Journal of the American Chemical Society》是全球化学领域最具影响力的顶尖学术期刊之一，在国际化学科学界享有极高声誉。该论文的发表标志着我校在有机硼聚集诱导发光材料研究领域取得重要突破。论文第一作者为化学与材料彩讯pc加拿大28开奖化学专业硕士研究生高浩雨，刘立杰老师为第一通讯作者，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、赵征教授为共同通讯作者，我校为第一完成单位。
该研究得到了国家自然科学基金、彩讯pc28加拿大“拔尖人才”计划等项目的资助。
论文链接： https://doi.org/10.1021/jacs.6c10644
编辑/黄璞 李培亚 审核/黄婉珺 签发/陈玺
