近红外磷光材料由于其出色的组织穿透性、长寿命以及高信噪比，被视为新一代体内成像与诊断技术的理想候选材料。然而，受限于能隙定律，近红外磷光材料固有的低三重态能级会显著增加非辐射跃迁的速率，从而导致磷光量子产率普遍偏低。这一固有缺陷严重制约了其在检测灵敏度、药物载药效率及光动力治疗效果方面的应用性能。此外，目前高性能的近红外磷光材料大多依赖复杂的共价环结构和有机金属配合物，但这些材料合成复杂且可能存在生物毒性，极大地阻碍了其实际应用。因此，开发结构简单、效率高的新型近红外磷光体系已成为该领域迫切的需求。
近日，我校化学与分子工程学院田禾院士和马骧教授团队提出一种基于芳香硫酮单元的“构象匹配”策略，可实现高效主体-客体近红外磷光材料的理性构建，相关研究成果以“Harnessing Host-Guest Conformational Matching for Efficient Near-Infrared Phosphorescence”为题，发表于《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc., 2026, DOI: 10.1021/jacs.6c12747）。这种高效率源于客体与主体之间的构象匹配，通过优化分子堆叠与构象，可实现激子的局域化。所得材料的最长发射峰位于715 nm，最大磷光量子产率高达55.5%。机理研究进一步表明，“构象匹配”能够同时调控非辐射跃迁速率、辐射跃迁速率以及三重态-三重态能量转移过程，从而实现性能的协同增强。这项工作不仅为高效、结构简洁的近红外磷光材料提供了新的设计策略，还确立了构象工程作为调控主客体磷光性质的关键新维度。
图片说明：主体-客体分子设计及构象匹配示意图
文章通讯作者为化学与分子工程学院马骧教授和黄子钊特聘副研究员，第一作者为吴志勤博士，研究在田禾院士的悉心指导下完成。该研究得到国家自然科学基金基础科学中心项目和国家杰出青年科学基金项目等经费支持。
原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.6c12747
