近日，我校化学与分子工程学院费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心田禾院士团队梅菊副教授在多重刺激响应性室温磷光材料研究方面取得新进展，相关成果以“Tailoring raloxifene into single-component molecular crystal spossessing multilevel stimuli-responsive room-temperature phosphorescence”为题发表于Science Bulletin。
能够快速响应外部刺激（包括热、机械力、光等）的智能材料在防伪加密、数据存储、传感器以及生物成像等领域表现出巨大的应用潜力。现有刺激响应体系大多基于可控荧光发射（发光颜色、强度）。相比于传统的刺激响应性荧光材料，刺激响应性室温磷光材料由于磷光发射的时间分辨特性，在时间维度上可观测到寿命的变化，因而具有更大的实际应用价值。但由于同时控制三重态发射性能和刺激响应性的难度较大，目前多重刺激响应性室温磷光体系仍较少，其中单组分纯有机多重刺激响应性体系则更为罕见。
近期，该研究团队基于第二代选择性雌激素受体调节剂——雷洛昔芬的分子结构，遵循合理的分子设计策略，开发了一类具有多重刺激响应性的单组分纯有机室温磷光小分子。这些雷洛昔芬类似物具有结构简单、原料易得、易于制备以及性能优越等特点。结合单晶结构解析和理论计算，研究团队证明了晶体结构中分子紧密的反平行堆积是影响其室温磷光性能的关键，当取代基为吸电子基时更有利于化合物形成紧密堆积，从而实现更高量子产率和更长的磷光寿命。
图片说明：雷洛昔芬类似物的设计策略及晶体发光照片
图片说明：基于RALO-OAc和RALO-OAc*之间晶型互变的多重刺激响应性及其应用示例
值得一提的是，利用RALO-OAc与RALO-OAc*之间的晶型互变，团队建立了发光颜色可调的单组分、多重刺激响应（机械力、溶剂蒸气和热）平台。利用RALO-OAc晶体的多重刺激响应性能，团队进一步探索了其在高级信息加密等方面的应用潜力。该项工作有助于理解有机小分子晶体室温磷光的内在机理、开发智能的单组分有机室温磷光材料以及探索基于已知药物的高效室温磷光体系。
该论文第一作者为我校化学学院2023级硕士毕业生潘智超，通讯作者为曲大辉教授和梅菊副教授。该研究工作得到了田禾院士的悉心指导，并得到了国家自然科学基金委、上海市科技重大专项、上海市科学技术委员会、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心等资金支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.02.029