近日，華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯(lián)合研究中心田禾院士、馬驤教授團隊設計了一種新型發(fā)光體，構建了基于小分子量磷光染料的摻雜純有機近紅外室溫磷光（NIR RTP）體系，相關成果發(fā)表于國際著名期刊《德國應用化學》。
室溫磷光（RTP）材料具有比熒光更長的壽命和更大的Stokes位移，這類有機“夜明珠”在發(fā)光材料研究領域備受關注。近年來，研究者使用多種策略設計了多樣的純有機RTP材料。長波長發(fā)光通常通過拓展共軛實現(xiàn)，這類分子溶解度較差，合成和純化等過程都較為困難。對于RTP來說，Stokes位移的優(yōu)勢也會因單重態(tài)-三重態(tài)能級差減小而降低。同時，稠環(huán)芳烴有致癌的可能性且難以降解。除此之外，小分子是否能有長波長發(fā)射也成為了一個非常有趣的科學挑戰(zhàn)。
近期，該團隊利用硫代羰基化合物內稟的低能量激發(fā)態(tài)以及輔助的吸電子基團協(xié)同的策略，開發(fā)了一種具有近紅外室溫磷光發(fā)射的單環(huán)小分子體系。研究人員通過使用密度泛函理論（DFT）計算預測了設計染料分子的性質，成功合成了兩個此類分子（PTmEst和PTmCN），并研究了其基本光物理性質，同時使用聚合物作為基質以賦予其RTP性能。結果顯示，吸電子基團成功輔助了硫原子高能量孤對電子的n→π*躍遷，發(fā)光體的最大發(fā)射波長為750 nm，Stokes位移為15485 cm-1（403 nm），而分子量僅為162。該研究為小分子實現(xiàn)近紅外室溫磷光提供了一種有趣的策略。
