期，東華大學化工生物學院吳宏偉研究員在新型自由基發光體系開發方面取得新進展，這一成果以“Photoinduced radical emission in a coassembly system（共組裝體系中光誘導的自由基發射）”發表在國際化學類頂級期刊《德國應化》（Angewandte Chemie International Edition）上，吳宏偉研究員和新加坡南洋理工大學的趙彥利教授為通訊作者，第一通訊單位為東華大學，文章第一作者為東華大學聯合培養研究生李依冉。

光敏熒光體系被廣泛應用于生物成像、傳感、信息安全和防偽等領域，目前傳統的光敏熒光體系主要由含二芳基乙烯、螺吡喃和氰基苯乙烯等熒光團的分子體系組成，其主要通過光刺激后通過復雜的結構變換，如開關環、異構化等機理進行響應。但這些體系要么需要繁瑣的合成過程，要么響應時間比較長。鑒于此，開發結構簡單并具有快速光響應能力的分子體系具有很高的研究價值。而在光刺激下，許多有機分子可以產生自由基，并且一些自由基可能產生穩定的發光，這為開發新型的光敏材料提供了新思路。

年來，開發新型的自由基發光體系開始引起了科學家的關注，自由基類發光材料有望成為下一代的光電磁多功能材料。其在有機電致發光器件（OLED）中的理論內量子效率（EQE）可以達到100%。對三芳基甲基類自由基發光體系的器件研究取得了極大突破，其最高的EQE達到了27%。同時，由于自由基對環境十分敏感，因此也賦予自由基發光體對各種刺激因素具有很好的響應能力。如對溫度和磁場等外界刺激具有響應能力的自由基發光體系已有報道。但由于大多數自由基容易被空氣和水等猝滅，目前報道的自由基發光種類比較有限，因此開發新型的自由基發光體系十分必要。

最，東華大學吳宏偉課題組和新加坡南洋理工大學趙彥利課題組合作，利用聚合物和小分子的共組裝，實現了小分子自由基的刺激響應發光。其根據羰基化合物在光輻射后容易形成自由基這一特點，選擇了一系列含三羰基基團的單苯環取代物作為自由基發光體。聚合物選擇聚乙烯醇（PVA）。PVA在光照后可以產生自由基，其可將電子傳遞給羰基化合物，促使形成羰基自由基。同時，PVA還可和小分子形成氫鍵穩定自由基發光，最終使得共組裝體系實現了在固態薄膜狀態下的明亮的自由基發光。另外，三羰基取代苯衍生物外圍取代基團的改變能夠影響體系自由基的發光強度和對溫度的響應能力。比如，三甲酯取代的化合物A展示了高溫猝滅的發射，而三酮基和三醛基取代的化合物D和E則展示了溫度激活的自由基發光性質。

理論計算結果表明，這些化合物的光誘導自由基發射來源于從雙線態的D2激發態到D0基態的輻射躍遷。同時，在高溫刺激下，由于不大的系間能壘，分子的四重激發態（Q1）也可以系間竄越到分子的D2激發態。

最后，利用這些自由基發光材料可成功實現光-熱共同調控的信息加密應用。該設計策略為開發新型的自由基體系提供了新的手段，同時對于開發具有刺激響應能力的新型發光材料也具有重大意義。

該工作也得到了東華大學易濤教授的大力支持，并獲得上海市浦江人才計劃的資金支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202110405