与传统的“聚集导致荧光淬灭（ACQ）”现象相比，“聚集诱导发光（AIE）”表现为荧光分子在聚集状态下荧光强度显著增加，这是由于在聚集态下，荧光分子内的基团自由运动在空间上受到限制，激发态的能量只能以荧光发射的方式进行耗散。基于AIE机理，构建具有对外部刺激动态响应的荧光可调聚合物材料在荧光传感器、生物成像、信息存储等方面都有着广泛的应用前景。然而，对于含有荧光基团的传统热固性材料，由于其不融不熔的特性，对于其荧光强度的调控较难实现。近年来，随着动态共价键化学的发展，将其引入到传统的交联聚合物材料后，可获得具有重复加工性、高力学性能等特性的聚合物材料，这一策略也为设计制备荧光性能可调的聚合物材料提供了新的思路。
近日，中南民族大学姜宇副教授与沙特阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）Nikos Hadjichristidis教授合作，将具有AIE效应的四苯基乙烯分子（TPE）引入到基于Diels-Alder（DA）反应的动态聚合物网络中，构建了具有温度刺激响应性的荧光可调聚合物材料（图1）。研究团队首先合成了二马来酰亚胺取代的四苯基乙烯分子（TPE-2MI），由于分子内光诱导电子转移（PET）效应的存在，该分子不具有荧光发射行为。将TPE-2MI用作交联剂与含有呋喃侧基的线形聚丙烯酸酯进行交联固化，随着马来酰亚胺基团与呋喃基团间DA环加成反应的发生，PET效应终止，TPE分子的AIE效应得到释放，聚合物交联网络荧光逐步增强（图2）。为了进一步明确交联聚合物的发光机理，该研究团队还制备了TPE掺杂的聚丙烯酸酯DA交联网络作为对比，该产物不具备荧光发射行为。这表明将TPE分子引入到交联网络结构中可有效限制其分子内基团自由运动能力，大大增强聚合物的荧光强度。由于DA加成反应的可逆性，TPE-2MI交联的聚合物能够展现出温度响应性的荧光可调性能（图3）。
图1. 基于DA/retro-DA反应的温度响应性交联诱导荧光材料
图2. 交联过程中荧光强度和玻璃化转变温度的变化
图3. 基于温度刺激响应的荧光“开/关”行为
该工作近日以“Diels-Alder Polymer Networks with Temperature-Reversible Cross-Linking-Induced Emission”为题发表于Angew. Chem.（Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, DOI:10.1002/ange.202013183）。
原文链接：
https://doi.org/10.1002/ange.202013183
相关进展
常州大学蒋必彪/杨宏军团队：基于酰胺的迈克尔加成反应及其在多色荧光聚合物制备中的应用
北京化工大学任忠杰教授特约专论：聚合物热激活延迟荧光材料的分子设计与器件性能
西工大孔杰《Macromolecules》：有机硼多色荧光引发剂/聚合物
高分子科技原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：info@polymer.cn
诚邀投稿
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至info@polymer.cn，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号PolymerChina （或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。
点
这里“阅读原文”，查看更多