超分子組裝誘導的發光材料的調控政策總結與展望
前言：超分子化學逐漸成為一種有效的設計工具，能夠将不同類型的分子組織成具有精确控制結構和功能的獨特體系。通過組裝建構發光材料是超分子化學發揮重要作用的方向之一。
引入超分子方法不僅簡化了複雜多功能分子的設計和耗時的合成過程，還賦予材料發光可調性和刺激響應等特征。
本文着重介紹了人工超分子組裝體系中可調發光性和一些意外的發光性質的最新進展和新興領域，其中包括由不同組分之間的非共價作用力驅動的建築單元類型，如氫鍵、宿主-客體互相作用、π-π互相作用和金屬配位互相作用。
超分子組裝與發生在磷光延遲(RTP)的發光性質也被單獨讨論。最後，得出結論和展望，指出進一步發展組裝發光材料的關鍵挑戰和前景。
氫鍵具有适度的強度、定向性和飽和性等固有特性，是建構和穩定超分子組裝系統的理想驅動力。許多具有自補性氫鍵的功能團，如酰胺、脲、脲醇和羧酸，在超分子結構中經常被使用。
通過改變氫鍵位點數，可以調節構模組化塊的結合強度。同時，可以輕松調整氫鍵序列，形成同源或異源互補的超分子組裝系統，以調節分子的光實體性質。
氫鍵是改變構模組化塊的内部或互相作用以及能量轉移過程的有效方法。在富電子二酮吡咯啉基團（DPP）受體和貧電子苝酞酰亞胺基團（PDI）受體構成的超分子系統。
由于PDI和DPP之間的三重氫鍵，π-π堆積垂直于氫鍵軸，兩種化合物在溶液中以2:1的比例自組裝成螺旋超分子結構，如附圖所示。前線分子軌道（FMO）圖表明，通過給體或受體激發誘導的光緻電子和空穴轉移是可能的。
熒光發射得到顯著增強，并且還觀察到了新的發射。通過直接氫鍵介導的第二球配位方法，展示了Ir(III)配合物具有可調發射性能。與互補氫鍵的客體分子通過連續的三重氫鍵互相作用結合，能夠從綠色到藍色誘導Ir配合物的多色發射。
研究結果表明，定向組裝是一種有效的方法，可以在不改變與金屬中心互相作用的配體結構的前提下影響發射性能。
為建構多刺激響應和光控制超分子發光凝膠，研究人員設計并合成了一種含有二苯并[24]冠-8的蒽（AN）衍生物，并與含有二級铵鹽官能團的苯乙烯共聚物混合。在365 nm光的激發下，該超分子凝膠表現出強烈的藍色發光。
研究人員還合成了一種（R/S）-2,2'-聯萘二級铵鹽客體，它可以與AN衍生物形成一種假輪烷，客體和主體之間發生手性轉移和熒光共振能量轉移。研究人員還制備了一種巧妙的酸堿可控的雙穩态分子穿梭體，由Pt（II）卟啉-含有二苯并冠-8宏環穿插在兩個不同的識别位點上構成。
蒽單元和卟啉基團之間的高效單重态能量轉移過程後續的從單重态到三重态的交叉（ISC）取決于蒽單元和卟啉基團之間的距離。
通過NH2+識别位點的質子化，宏環位于上述位點，并縮短了卟啉單元和蒽之間的距離，有助于增強能量轉移過程。
NH2+中心的脫質子化和宏環到Bpym2+位點的位移破壞了能量轉移過程，由于蒽和卟啉單元之間的距離擴大。是以，通過NH2+識别位點的質子化和脫質子化可以控制卟啉基團的RTP發射信号，蒽單元的熒光發射信号和它們的壽命變化。
RTP信号的特殊識别被用于描述輪烷的穿梭，提出了一種編碼分子穿梭體的新方法，為工程化可調光功能多樣化材料的制備提供了可能。
π-π堆積作為非共價互相作用通常發生在電子豐富的芳香環與電子虧損的芳香環之間的組裝系統中。這種堆積可分為四種模式，包括面對面堆積、波浪式堆積、交叉堆積和混合堆積，剪切滑移難度逐漸增加。
不同堆積模式中芳香環的電子分布和能量轉移通常會改變發光物質的光實體性質。是以，通過π-π堆積在超分子組裝中産生的熒光很容易被控制，這大大擴充了此類超分子熒光材料的應用。
将多個組分精确地混合到高度組織的裝配體系中，使它們互相相容，是設計可調節發光性能的人造材料的一個優秀推動力。
π-π堆積互相作用可以縮短給體和受體之間的距離，進而有助于增強分子間能量轉移（FRET）過程。通過調整π-π堆積互相作用的強度，可以改變組分之間的能量轉移效率。
結論：本文總結了調整超分子組裝系統中發光的政策，包括調整π-π互相作用、氫鍵互相作用來調節組裝結構。在結構方面，需要改進發光超分子材料的性能，不僅需要提高基本參數，如量子産率、壽命和發射波長範圍，還需要考慮如何通過動态非共價鍵精确控制發光。
但是，無論采用什麼政策，都需要更多的努力來揭示組裝機制，并了解結構與性質之間的關系。需要開發更高效、更容易實作的合成群組裝政策，以有效地建構具有更高效率和更廣泛應用的發光材料。
