純有機(jī)室溫磷光材料具有發(fā)射壽命長(zhǎng)，斯托克斯位移大等優(yōu)點(diǎn)，使其在有機(jī)發(fā)光二極管，信息加密與防偽，生物成像等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。發(fā)展水相中的純有機(jī)室溫磷光系統(tǒng)對(duì)于探索磷光材料在生物領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要。從三線態(tài)到單線態(tài)的能量轉(zhuǎn)移（TS-FRET）作為獲得有效長(zhǎng)壽命熒光發(fā)射的策略最近引起了廣泛關(guān)注。然而，水相中級(jí)聯(lián)磷光捕獲系統(tǒng)的構(gòu)筑仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
近日，南開(kāi)大學(xué)劉育教授基于多價(jià)超分子自組裝策略構(gòu)筑了一種級(jí)聯(lián)的高效純有機(jī)室溫磷光捕獲系統(tǒng)，以苯酰亞胺的衍生物（G）作為磷光客體，將客體（G）與葫蘆[7]脲和兩親杯芳烴（SC4AD）共組裝形成G?CB[7]@SC4AD，以G?CB[7]@SC4AD為供體，磷光能量先轉(zhuǎn)移到初級(jí)受體（RhB或DBT），然后再到次級(jí)能量受體（Cy5或NiB）。該體系通過(guò)延遲敏化的方式實(shí)現(xiàn)了具有長(zhǎng)程效應(yīng)的長(zhǎng)壽命發(fā)光，特別是包含了近紅外延遲發(fā)射（675 nm）。
圖1：多價(jià)超分子級(jí)聯(lián)室溫磷光捕獲系統(tǒng)。 圖2：一級(jí)磷光捕獲光譜表征結(jié)果。（a）組裝體中加入RhB過(guò)程中延遲光譜變化。（b）組裝體中加入DBT過(guò)程中延遲光譜變化。（c）組裝體發(fā)射光譜和染料吸收光譜重疊圖。（d）組裝體在傳能前后的壽命。 向組裝體G?CB[7]@SC4AD中添加RhB，505 nm處的磷光強(qiáng)度逐漸減小，而在585nm處受體發(fā)射強(qiáng)度增加。壽命的縮短也印證了磷光能量從供體的三重態(tài)轉(zhuǎn)移到受體的單重態(tài)。另一種初級(jí)受體DBT加入后，磷光光譜和壽命衰減曲線同樣證實(shí)了磷光捕獲過(guò)程的發(fā)生。 圖3：G?CB[7]@SC4AD:RhB體系的二級(jí)磷光捕獲光譜表征結(jié)果。（a）組裝體中加入Cy5過(guò)程中延遲光譜變化。（b）組裝體中加入NiB過(guò)程中延遲光譜變化。（c）G?CB[7]@SC4AD:DBT:Cy5在傳能前后的壽命變化。（d）G?CB[7]@SC4AD:DBT:NiB在傳能前后的壽命變化。 二級(jí)磷光能量傳遞通過(guò)分別加入Cy5，NiB到G?CB[7]@SC4AD:RhB體系中得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)G?CB[7]@SC4AD:DBT系統(tǒng)同樣可以通過(guò)引入次級(jí)受體（Cy5，NiB）實(shí)現(xiàn)二級(jí)磷光能量傳遞，證明了該組裝體作為磷光捕獲平臺(tái)的普適性。 圖4：細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 傳能后的聚集體具有425 nm到800 nm的長(zhǎng)程和長(zhǎng)壽命的發(fā)光，以G?CB[7]@SC4AD:RhB：Cy5為例，進(jìn)一步用作多色細(xì)胞標(biāo)記的顯色劑進(jìn)行了A549細(xì)胞成像。該工作通過(guò)超分子多價(jià)自組裝策略，構(gòu)筑了級(jí)聯(lián)的純有機(jī)室溫磷光捕獲系統(tǒng)，為水相級(jí)聯(lián)磷光能量傳輸系統(tǒng)的構(gòu)建提供了一條普遍可行的途徑，在材料科學(xué)和生物應(yīng)用等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 論文信息： Ultrahigh Supramolecular Cascaded Room-Temperature Phosphorescence Capturing System Dr. Man Huo,Xian-Yin Dai,Prof.?Dr. Yu Liu 文章的共同第一作者是南開(kāi)大學(xué)博士生霍曼和代現(xiàn)銀 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202113577
