论文信息：

Excitation-wavelength-dependent organic photoluminescence molecule with high quantum yield integrating both ESIPT and PCET mechanisms

Mengyuan Song, Meng Liu, Xue Zhang, Haijuan Qin, Jinglu Sun, Juanjuan Wang,* Qian Peng, Zhiwei Zhao, Xianchang Yan, Yongxin Chang, Yahui Zhang, Dongdong Wang, Junhui Wang,* Jianzhang Zhao,* and Guangyan Qing.*

Chem. Sci., 2025, 10.1039/D4SC08197H

原文链接：https://doi.org/10.1039/D4SC08197H

构建刺激响应型多色发光分子的关键是实现对发光性能的有效精准调控。特别令人感兴趣的是激发依赖（Ex-De）型发光分子。基于单分子的Ex-De有机分子通常拥有两个发光中心。因此此类分子需要拥有两种辐射状态的激发态可以有效地发射出各自发射波长位于不同颜色的光，并保持其能级不受激发波长的影响。这两种辐射状态相互竞争各自的种群，因此可以通过改变激发波长来调整它们的发射强度比。发光颜色的动态可调性使得此类发光材料在光电子、智能传感器、数据加密、防伪等许多应用领域中具有巨大的潜力。激发态分子内质子转移（ESIPT）过程是一种特殊的四能级发光过程，分子结构通常包含提供质子的苯酚结构和临近的接受质子的N, O, S等杂原子，分子基态受光激发后，激发态醇式结构发生分子内质子转移，且烯醇式转为能量更低的酮式结构，最终以酮式发光。

      本文采用2-（2-羟基苯）苯并噻唑作为具有ESIPT过程的母体，在羟基邻位引入菠菜碱基团，得到的化合物在甲醇溶液中表现出ESIPT过程和PCET（质子转移电子耦合）过程调控的酮式发光和阴离子发光的开关。在不同温度下，改变激发光的波长得到的发光光谱表明，在温度降低的到250 K时，可得到明显的激发波长依赖的发光现象。通过瞬态光谱和DFT计算表明，激发光在340 nm和400 nm得到的基态发态物种不同，分别得到酮式结构和醇式阴离子的物种。降低温度从300 K到180 K，可以观察到酮式发光逐渐增强，阴离子物种的发光被明显减弱。电化学原位紫外和原位红外光谱表明，该分子具有PCET过程。该过程是一种热偏向过程。因此可诱导阴离子物种在激发态的光猝灭。将分子分散到PVA中成膜，可以得到具有一致高发光量子产率的Ex-De的发光膜。激发光为396 nm的绝对量子产率为55.6%，激发光为363 nm 的绝对量子产率为69.6%。成膜后，可以观察到肉眼可见的磷光发光。仅通过改变激发光便可改变这一PVA膜的发光颜色，为新型防伪材料提供了新的见解。