近日，南京林业大学蔡旭敏副教授和香港中文大学（深圳）唐本忠院士、天津科技大学司传领教授合作，通过多位点调控水杨醛希夫碱激发态过程和刺激响应性能，最终用于多层级信息解密。相关工作以“Multi-site isomerization of synergistically regulated stimuli-responsive AIE materials toward multi-level decryption”为题发表在《Chemical Science》上，并被精选为“2024 Chemical Science HOT Article Collection”。

  刺激响应性聚集诱导发光 (AIE) 材料对外界信号具有高度敏感性和快速响应性，是理想的信息防伪加密材料。异构体因为结构的多样性，可具备多样的光物理性能和刺激响应性能。但单一取代基的区域异构化引起的有限构象和堆积限制了刺激响应行为。目前缺乏多基团修饰多位点的异构体研究。多基团多位点修饰异构体，有利于开发多刺激响应性AIE材料，丰富信息解密过程，从而提升信息的安全保护级别。

  水杨醛希夫碱因为含有两个苯环，拥有多个取代位点，是一个可用作刺激响应研究的骨架结构。三苯胺 (TPA)，作为构筑AIE材料的常用基团，因为自身的螺旋桨结构可以用于构建力致变色等刺激响应材料。TPA的给电子能力能使所修饰分子形成给体-受体(D-A)结构，具备电荷转移（CT）效应。同时，水杨醛希夫碱具备激发态分子内质子转移（ESIPT）过程，TPA的引入可能有助于同时实现AIE、ESIPT和CT等多个光物理过程。目前，在同一分子骨架内实现ESIPT和CT的调控仍然具有挑战性。因此，在水杨醛希夫碱骨架上引入TPA或者Br可调控激发态过程和刺激响应性能。

图5 多层级信息解密过程

  论文题目：Multi-site isomerization of synergistically regulated stimuli-responsive AIE materials toward multi-level decryption

  论文作者：Weiren Zhong, Jianyu Zhang, Yuting Lin, Shouji Li, Yalan Yang, Wen-Jin Wang, Chuanling Si,* Fritz E. Kühn, Zheng Zhao, Xu-Min Cai* and Ben Zhong Tang*

  DOI:10.1039/d3sc06191d

  原文链接：https://doi.org/10.1039/D3SC06191D

作者简介

蔡旭敏，南京林业大学副教授，江苏省“双创博士”，国家“双一流”专业“林产化学加工工程”系副主任，于南京大学和慕尼黑工业大学获硕士和博士学位。与“聚集诱导发光”创始人唐本忠院士团队长期合作，主要从事生物质定向转化高附加值BioAIE材料的跨学科研究。研究方向主要集中于生物质基（松香、木质素、香豆素和色烯等）BioAIE材料的分子设计、发光机理、聚集态构效关系、光学诊疗和防伪加密等应用，致力于拓宽现有石油基AIE材料的研究对象，提升生物质资源的附加值。近3年以第一/通讯作者身份在Nature Communications、National Science Review、Advanced Science、Aggregate和Chemical Science等期刊发表论文30余篇，主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金及广东省分子聚集发光重点实验室开放基金等。研究工作得到美国科学促进会旗下EurekAlert、国家科学评论和新华日报等媒体杂志亮点评述。任《The Innovation》和《生物质化学工程》期刊青年编委。课题组链接：https://www.x-mol.com/groups/cai_xumin

司传领，天津科技大学教授、博导、科技处副处长。主要研究领域为制浆造纸及生物质资源高值化利用等。以第一或通讯作者在Advanced Materials等期刊发表论文200余篇，授权发明专利40余项。入选国家万人计划科技创新领军人才、教育部新世纪优秀人才、国家林草局科技创新领军人才、天津市有突出贡献专家、天津市特聘教授、天津市科技创新领军人才、天津市131创新型人才工程第一层次、天津市学科领军人才等。连续入选科睿唯安“全球高被引科学家”榜单、美国斯坦福大学”全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力和年度科学影响力榜单、Bentham Ambassador等。获国家林草局梁希林业科技进步奖1项、中国商业联合会科技进步奖3项、中国产学研合作促进会创新成果奖2项、中国轻工业联合会科技进步奖1项，获教育部霍英东教育基金会青年教师奖等。任《The Innovation》、《Adv. Compos. Hybrid Ma》、《ChemSusChem》、《林业工程学报》、《生物质化学工程》及《中国造纸》等期刊群编委。

唐本忠教授1982年获华南理工大学学士学位，1985年、1988年先后获日本京都大学硕士、博士学位。曾在多伦多大学从事博士后研究、日本NEOS公司中央研究所任高级研究员。1994–2021年在香港科技大学工作。2009年、2017年、2020年先后当选中国科学院院士、亚太材料科学院院士、发展中国家科学院院士。2021年加入香港中文大学（深圳）担任理工学院院长、校长学勤讲座教授。主要从事高分子化学和先进功能材料研究。在聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission, AIE）这一化学和材料前沿领域取得了原创性成果，是AIE概念的提出者和AIE研究的引领者。已发表学术论文2,000多篇，总引用超180,000次，h因子为187。在学术会议上作了500多场邀请报告，拥有100多项授权专利。现任德国Wiley出版社发行的Aggregate《聚集体》杂志主编以及20多家国际科学杂志顾问、编委或客座编辑等。2014年至今连续当选全球材料和化学双领域“高被引科学家”。2007年获Croucher基金会高级研究员奖，2012年获美国化学会高分子材料科学与工程分会MACRO讲座奖，2014年获伊朗国家科技部颁发的Khwarizmi国际奖，2015年获广州市荣誉市民称号，2017年获国家自然科学一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖，2021年获Nano Today国际科学奖，2023年获生物材料全球影响力奖。