近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物分離與界面分子機制創(chuàng)新特區(qū)研究組研究員卿光焱團隊發(fā)現(xiàn)了一種全新的聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強（AIEE）分子：2-氨基苯硼酸二聚體，并基于該二聚體的分子結(jié)構(gòu)及熒光性質(zhì)，進一步發(fā)現(xiàn)了一種新型的B–N和B–O動態(tài)共價化學(xué)鍵。該研究拓展了對AIEE分子結(jié)構(gòu)特點的認識，為AIEE分子的設(shè)計提供了新思路。
與傳統(tǒng)有機發(fā)光體相比，AIEE分子在聚集態(tài)下可抑制熒光猝滅現(xiàn)象，實現(xiàn)高效發(fā)光。AIEE分子在光電器件、細胞與組織成像、生化傳感等領(lǐng)域展現(xiàn)出極高的應(yīng)用價值，是當(dāng)前學(xué)術(shù)研究上的關(guān)注熱點。芳香族分子熒光強度高、結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)性強，一直是AIEE研究的核心。然而，為避免聚集時產(chǎn)生會導(dǎo)致熒光猝滅的 – 堆積作用，AIEE芳香分子通常擁有較大的分子尺寸和扭曲的空間結(jié)構(gòu)。
大連化物所研究員卿光焱研究員團隊發(fā)現(xiàn)了一種全新的聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強（AIEE）分子：2-氨基苯硼酸二聚體
本工作中，該團隊發(fā)現(xiàn)了簡單的芳香族分子2-氨基苯硼酸具有典型的AIEE效應(yīng)，其固體絕對熒光量子產(chǎn)率高達81.3%。單晶結(jié)構(gòu)分析表明，2-氨基苯硼酸并非以單體形式存在，而是通過脫水形成以B–O和B–N共價鍵連接的特殊二聚體結(jié)構(gòu)。2-氨基苯硼酸二聚體分子在空間有序聚集，使其表現(xiàn)出AIEE效應(yīng)。團隊發(fā)現(xiàn)，2-氨基苯硼酸二聚體結(jié)構(gòu)中的B–O和B–N共價鍵是一種新型的動態(tài)共價鍵，能夠在CO2和N2的交替作用下可逆打開和重構(gòu)，表現(xiàn)為熒光的猝滅和恢復(fù)。此外，進一步的研究發(fā)現(xiàn)，2-氨基苯硼酸二聚體在CO2檢測和納米門控器件方面具有應(yīng)用潛力；2-氨基苯硼酸二聚體融AIEE與動態(tài)共價化學(xué)效應(yīng)于一體，在糖識別和分離、生化傳感、自我修復(fù)、超分子自組裝和藥物控制釋放等領(lǐng)域也具有應(yīng)用潛力。
相關(guān)成果以“A Novel Aggregation-induced Enhanced Emission Aromatic Molecule: 2-aminophenylboronic Acid Dimer”為題，于近日發(fā)表在《化學(xué)科學(xué)》（Chemical Science）上。該工作的第一作者是18T7組博士后李曉佩。以上工作得到國家自然科學(xué)基金、大連化物所創(chuàng)新基金、興遼英才計劃等項目的資助。
