1、聚集诱导发型组装材料分子的合成及应用文献综述
1、摘要
聚集诱导发光是指类溶液中不发光或者发光微弱的分子聚集后发光显著增强的现象。传统的荧光生色团在高浓度下荧光会减弱甚至不发光，这种现象被称作“浓度猝灭”（如图1A）效应。浓度猝灭的主要原因跟聚集体的形成有关，故浓度猝灭效应通常也被叫做“聚集导致荧光猝灭(aggregation-caused quenching, ACQ)”。
2001年，唐本忠教授课题组发现了一个奇特的现象：一些噻咯分子在溶液中几乎不发光，而在聚集状态或固体薄膜下发光大大增强（如图1B）。因为此发光增强是由聚集所导致的，故我们形象地将此现象定义为“聚集诱导发光(aggregation-induced emission, AIE)”。
相对于成熟的无机发光材料，有机发光材料的应用研究尚处在攻关阶段，但是其分子结构设计修饰的灵活性和材料功能的可调谐及预计性逐步被业界认可，已成为材料学、化学、物理学和电子学等领域共同关注的研究热点，具有潜在的巨大商机。然而，许多有机分子由于其平面的共轭结构使其在稀溶液中发光很强，但在高浓度溶液中或在聚集（纳米粒子、胶束、固体薄膜或粉末）状态下荧光变弱甚至完全消失，这就是斯托克斯和福斯特（T. Fouml;rster）等人定义的浓度猝灭效应（concentration quenching effect），即更普适的聚集导致猝灭（aggregation-caused quenching, ACQ）荧光现象。ACQ似乎是有机发光材料的阿喀琉斯之踵，让英雄前行的盔甲染上了黯然之色。
2001年，唐本忠教授课题组另辟蹊径，提出了充分利用有机分子的聚集来实现聚集态荧光增强，即聚集诱导发光。聚集诱导发光（aggregation-induced emission, AIE）类材料具有典型的“人多力量大”（越聚集发光越强）的特性，这就解决了目前有机发光体在OLED和水系以及生物荧光探针系统中应用的效率降低难题。举一个形象的例子，传统的ACQ分子像一群骁勇战将，可集合在一起反而会互相掣肘，无法实现1 1=2的力量累加，而AIE材料则像多组列兵之阵，越是靠近就越是声势浩大，势不可挡。
AIE材料最显著的优势是其在聚集态下的高效发光，而聚集态恰好是发光材料在实际应用中最为常见的形式。如，OLED中的发光材料在柔性显示和照明领域的应用前景几乎完全依赖于其发光层薄膜的光学性质——只有高的固态发光效率才是其能最终走向市场的保障。生命体系和自然环境多以水为介质，而有机荧光分子大都具有疏水特性，导致传统染料在固态或聚集态应用时效率大大降低。AIE分子却可以在特定的底物诱导下形成聚集体，荧光效率出现显著的增加甚至由暗到明的突跃，从而实现对刺激源的定性分析和定量检测，使高品质的活体成像和高灵敏度的在线传感监测变得更加容易。
经过16年的发展，AIE材料几乎在众多发光材料领域得到应用，如作为对刺激（pH、温度、溶剂、压力等）特异性响应与可逆性传感的智能材料、可调谐折射率的液晶或偏振光材料、高效率的OLED显示和照明材料、光波导材料、选择性生化传感材料、痕迹识别型材料以及在生物体系中的细胞器、病毒或细菌、血管成像材料等。其中，AIE荧光探针在细胞器特异成像和长效追踪等领域的应用备受期待。
2、引言
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