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英文原题：Conformational isomerization: A novel mechanism to realize the AIE-TADF behaviors

通讯作者：张晓宏教授（苏州大学），王凯副教授（苏州大学），史益忠副教授  

作者：吴昊，范孝春，王辉，黄锋，熊鑫，史益忠，王凯，俞佳，张晓宏

       具有聚集诱导发光（AIE）现象的热活化延迟荧光（TADF）材料可以有效抑制聚集诱导淬灭（ACQ）效应，故而在高效有机电致发光器件、生物成像、光动力治疗、光催化等领域具有巨大的应用前景。然而，当前对于AIE-TADF发光材料优异性能的理解还停留在传统的宏观机制，而对具体的微观层面的机制研究仍然较少，需要进一步的研究。

AIE-TADF发光材料的分子构象异构的机制示意图

       在本研究中，作者首先研究了新设计的TADF发光材料CNPy-SPAC在传统的四氢呋喃/水（THF/H2O）混合体系中的发光行为，结果表明其具有明显的AIE现象。基于传统的抑制分子内运动（RIM）实现AIE的微观机制，可以合理的推测其在刚性更强的体系（单晶、无定型薄膜）中，会表现出更优的荧光量子产量（PLQY）。然而，其高度有序的单晶样品的PLQY仅为23.9和6.9%，不仅显著低于相应无定型纯薄膜的结果（PLQY为88.8%），甚至低于相应的THF/H2O体系（最大PLQY为40.3%），这显然是不能用RIM机制来解释的。

       通过进一步分析单晶样品的分子构象及其在不同聚集态下的光物理性质，作者提出了一种新的微观机制来解释材料在无序聚集态产生AIE现象，即分子构象异构。CNPy-SPAC中吡啶基团的引入可以有效降低D与π基团之间的空间位阻作用，因而其近平面构象（Quasi-axial, QA）在基态下占主导，可以有效的分散具有TADF特性的近垂直（Quasi-equal, QE）构象，实现单一分子体系在无序聚集态条件下的自掺杂（Self-doping），显著抑制ACQ效应。该工作不仅丰富了AIE现象的内涵，更为后续高性能AIE-TADF的分子设计提供了理论指导。

Conformational isomerization: A novel mechanism to realize the AIE-TADF behaviors

Hao Wu, Xiao-Chun Fan, Hui Wang, Feng Huang, Xin Xiong, Yi-Zhong Shi, Kai Wang, Jia Yu, Xiao-Hong Zhang

Aggregate, 2023, 4(1): e243

Available online: 04 June 2022

Published: Feb. 2023

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/agt2.243