聚合物点（Polymer dots, PDs）因具有可设计的纳米结构、较好的生物相容性、易调控的光致发光特性和可回收等优点一直备受相关领域研究者们的关注。然而，作为一种新型纳米材料，当前仍然缺乏原位、实时和非接触式的合成方法。

复旦大学高分子科学系朱亮亮课题组近期报道了一种通过借助光照，将具有热活化延迟荧光（TADF）性质的含吩噻嗪基的前驱体分子（一种不对称的供体（Donor）-受体（Acceptor）-供体’（Donor’）的结构）合成PDs的策略。与通常需要高热的过程相比，此方法温和、连续且可控，简化了材料的制备。整个反应相对安全环保，无需额外加入任何催化剂和辅助试剂，仅在5 W的365 nm紫外光手电筒照射下和氯仿环境中实现了前驱体超过99%的转化率。相较于前驱体分子，制备的PDs具有多种光物理性质，包括从前驱体转移的CT效应和TADF特性，可以与纳米核的独特发射集成，从而增强体系的发光量子效率，拓宽了体系的光物理性质（图1）。

图1. 365 nm紫外光诱导制备PDs的过程

PDs形成机理研究中发现，作为前驱体D-A-D’构型的该类分子，具有产生光诱导离域自由基阳离子的能力，并可以通过分子间氢键的模板限域作用进行逐步缩合聚合反应。作者通过分析一维核磁、二维核磁和Maldi-tof的测试结果也证实了不同聚合度物种的存在。

图2. 光诱导合成PDs的示意图。

这些光物理性质，加上其高的生物相容性，使合成的PDs在生物检测方面具有优越的能力。此研究成果应用在了微环境极性检测方面。这种合成策略对于设计和开发具有经济效益和操作便捷的功能纳米材料至关重要。

图3. 生物检测应用

该工作近期由复旦大学高分子科学系和聚合物分子工程国家重点实验室朱亮亮课题组以“Highly Efficient Room-Temperature Light-Induced Synthesis of Polymer Dots: a Programming Control Paradigm of Polymer Nanostructurization from Single-Component Precursor”为题，于2023年10月31日在线发表于《J. Am. Chem. Soc.》期刊上。论文第一作者为复旦大学博士后张曼，朱亮亮教授为该论文通讯作者。复旦大学高分子科学系聚合物分子工程国家重点实验室为论文第一单位。该研究得到了国家自然科学基金委、复旦大学、聚合物分子工程国家重点实验室和高分子科学系的支持。

课题组主页：

http://zll.fudan.edu.cn/

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07412

转自：“高分子科学前沿”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！