近日，菠菜导航化学与分子工程学院费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心田禾院士、马骧教授团队设计了一种新型发光体，构建了基于小分子量磷光染料的掺杂纯有机近红外室温磷光（NIR RTP）体系，相关成果以“Near-InfraredRoom-Temperature Phosphorescence from Monocyclic Luminophores”为题，发表于国际著名期刊Angew. Chem. Int. Ed.。
室温磷光（RTP）材料具有比荧光更长的寿命和更大的Stokes位移，这类有机“夜明珠”在发光材料研究领域备受关注。近年来，研究者使用多种策略设计了多样的纯有机RTP材料。长波长发光通常通过拓展共轭实现，这类分子溶解度较差，合成和纯化等过程都较为困难。对于RTP来说，Stokes位移的优势也会因单重态-三重态能级差减小而降低。同时，稠环芳烃有致癌的可能性且难以降解。除此之外，小分子是否能有长波长发射也成为了一个非常有趣的科学挑战。
近期，该团队利用硫代羰基化合物内禀的低能量激发态以及辅助的吸电子基团协同的策略，开发了一种具有近红外室温磷光发射的单环小分子体系。研究人员通过使用密度泛函理论（DFT）计算预测了设计染料分子的性质，成功合成了两个此类分子（PTmEst和PTmCN），并研究了其基本光物理性质，同时使用聚合物作为基质以赋予其RTP性能。结果显示，吸电子基团成功辅助了硫原子高能量孤对电子的n→π*跃迁，发光体的最大发射波长为750nm，Stokes位移为15485 cm-1（403 nm），而分子量仅为162。该研究为小分子实现近红外室温磷光提供了一种有趣的策略。
图片说明：单环近红外磷光体的设计、合成、性能、应用示意图
该论文通讯作者为马骧教授，第一作者为化学学院博士研究生严子昂。该研究工作得到了田禾院士的悉心指导，并得到了国家自然科学基金委基础科学中心项目、国家杰出青年科学基金项目和国际合作重点项目等资金的支持。
原文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202417397