温敏性发光聚合物是一种在外界温度刺激下改变发光强度或波长的智能材料，在生物传感和细胞成像领域有着广阔的应用场景。目前，大多温敏性发光聚合物的发光区域多位于蓝光波段，拓宽温敏性发光聚合物的发光波长对于其应用开发具有重要意义。近期，宁波大学赵传壮课题组和中国医学科学院天津生物医学工程张明明课题组利用可逆加成-断链转移法制备了丙烯酰胺（AAm）与 6-(4-乙烯基苯)-2，4-二氨基-1，3，5-三嗪（VPhDT）共聚物，通过与掺杂染料之间的能量转移，构建了上临界溶解温度（UCST）型温敏性聚集诱导发射（AIE）聚合物荧光变色系统 （图1）。

图1. UCST型温敏性AIE聚合物荧光变色系统

  研究人员以AAm和VPhDT为单体，通过可逆加成-断链转移制备了一系列UCST型温敏性AIE聚合物。研究了在水相中AAm-VPhDT共聚物的溶液行为和发光行为（图2）。AAm均聚物表现为水溶性，而AAm与VPhDT之间的强氢键作用使材料在特定比例下呈现出高温溶解、低温不溶的上临界溶解温度行为（UCST）。这种温度响应性的链聚集同样影响了其发光行为：聚合物溶液在低温下可以发出更明亮的蓝色（图2）。

图2. AAm-VPhDT 共聚物的温度响应性

  研究人员随后以共聚物与染料之间的能量转移机制构建了一种温敏性荧光变色系统。通过简单的调控温度与染料种类实现了颜色从高温下的蓝色发射到低温下的紫红色或水绿色的变化；此外，掺杂混合染料，可以在一定温度下实现接近白色发射（图3）。进一步研究发现，除了温度之外，染料浓度、pH也可调控体系的发射波长，这将拓宽共聚物在温度传感、生物成像以及太阳能采集等方面的潜在应用。

图3. 荧光变色系统的温度响应性

  以上相关成果发表在Macromolecules上。论文的第一作者为宁波大学硕士研究生余顺锋，通讯作者为宁波大学赵传壮教授和医科院医工所张明明教授。该工作受到国家自然科学基金的资助。

  近年来，宁波大学赵传壮课题组在氢键缔合构筑刺激响应性聚合物方面取得了一系列研究进展，发展了疏水强化氢键、偶极强化氢键、手性调控等构建UCST型温敏聚合物的新策略（Macromolecules 2019，52，4441；   Macromolecules 2021，54，7963； Macromolecules 2022，55，3801；Biomacromolecules 2022, 23, 1291），提出了氢键聚集构筑温敏性发光聚合物和变色发光系统的新方法（Sci. China Chem. 2021, 64, 1770; Macromolecules 2022，55，8599；Macromolecules 2023，acs.macromol.3c00185），建立了氢键作用和疏水作用、离子作用、主客体作用协同构筑生物粘合界面的新体系（ACS Appl. Mater. Interfaces  2023, 15, 7867；Chem. Mater.  2022, 34,  8740），开辟了氢键受体和给体的图案化分布、取向化分布构筑智能水凝胶驱动器的新途径（ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 43641；Chem. Mater. 2021, 33, 8351)。

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.3c00185