有机发光材料在发光、检测和生物成像方面都具有重要的用途。与无机/杂化发光材料相比，有机发光材料具有环境友好、容易设计、颜色易调等优势。但由于一些化学键例如C-N\C-H键在紫外灯下容易裂解，传统的有机小分子/寡聚物在发光方面的应用会部分受限于光稳定性。因此，进一步发展发光强度高、光稳定性强的有机材料具有重要的意义。

  近年来，以二维共轭有机框架（2D COFs）为代表的二维共轭聚合物 (2D CPs)，由于其精确可调的结构和光电性能，受到了广泛的关注。例如，通过精确的设计，二维共轭聚合物能够限制分子的旋转/振动弛豫，从而实现固体发光。到目前为止，二维共轭框架的合成主要依靠动态亚胺键的形成。然而，在光的激发下，亚胺键容易旋转（图1-c），使得激发的光子通过热辐射回到基态，导致荧光淬灭；另外，亚胺键连接的二维共轭有机框架中，面面之间的π-π堆叠也会造成聚集淬灭效应（ACQ）。鉴于小分子中[-CH=C(CN)-]可以扭曲结构而带来固体荧光（图1-b），且碳碳键很稳定，[-CH=C(CN)-]连接的二维碳碳共轭聚合物(2D CCP)可以同时实现固体发光强、光稳定性好等特点。

  冯新亮教授团队在前期工作的基础上，首次将三亚苯荧光基团成功的引入到[-CH=C(CN)]-连接的碳碳共轭的二维共轭有机聚合物中（2D CCP-1和2D CCP-2），并同时合成了相应亚胺键的2D C=N COF进行对比分析（图1-a）。实验表明，2D CCP-1的荧光量子产率（~24.9%）是2D C=N COF（~0.4%）的60倍，说明[-CH=C(CN)-]对固体发光具有重要的作用。2D CCP-2的荧光量子产率更高达32.3%。2D CCP-1和2D CCP-2的量子产率是已报导二维共轭COF中最高值（图1-d）。与此同时，由于扭曲的[-CH=C(CN)-]可以拉开相邻层中碳碳双键的距离（6.0~6.2 ?），以及全碳共轭的稳定结构，两个新合成的2D CCP都显示出高光稳定性（图1-e）。

图1. （a）合成基于三亚苯为母核的二维共轭有机框架示意图; （b）[-CH=C(CN)-]中氢原子和氰基的空间位阻可以阻碍旋转，从而实现固体发光；(c) 亚胺键在光照下可以旋转而淬灭荧光；（d）与发表过的2D COF荧光量子产率的对比；（e）与4CzPIN在紫外灯下的光稳定性对比（36 W紫外灯下，初始数值都归一化）。

  以上成果发表在Chemistry of Materials (Chem. Mater. 2020. DOI 10.1021/acs.chemmater.0c02910)上。论文的第一作者为德累斯顿工业大学博士生徐顺奇，共同第一作者为德累斯顿工业大学博士生李运贵，通讯作者为冯新亮教授。

  原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.0c02910