全色发光“供体-供体-受体”类型的咔唑荧光分子：红到近红外力致荧光变色、聚集诱导近红外发光和光动力治疗应用

江西科技师范大学的陈钊教授和天津工业大学的孙跃教授等人设计制备了8个“供体-供体-受体”类型的全色固态发光咔唑分子体系，并首次获得了同时具有聚集诱导近红外发光和位移多达100 nm以上的力致近红外荧光变色分子，而该分子还具有优异的细胞成像和光动力治疗效果。

对外部机械力有发光响应的力致变色分子在安全系统、力传感器和光学记录设备等领域有重要的应用价值。目前，大量的具有力致发光变色性质的纯有机化合物和金属有机化合物已经被报道。然而，针对力致发光变色领域，仍然有两个难题未解决：一是力刺激前后位移差大于100 nm的力致发光变色分子十分罕见；二是目前已发现的力致发光变色分子研磨后的发光几乎都为肉眼可观察的可见光。相比于可见光，近红外光具有更低的能量以及更强的穿透性，这在近红外传感器和生物学领域具有重要的意义，而位移差大于100 nm的高对比度力致发光变色分子的制备十分有益于高性能力致发光变色材料的研发。

为了解决这一问题，江西科技师范大学的陈钊教授和天津工业大学的孙跃教授等人设计制备了8个“供体-供体-受体”类型的咔唑荧光分子（图1），如图2所示，这8个分子显示出从深蓝色到红色的全色固态发光，其中含双氰基和三苯胺单元的咔唑衍生物VIII在固态下发出红色荧光，而一经研磨，其最大发射峰从634 nm红移至750 nm，从而表现出位移差多达116 nm的力致近红外荧光变色现象（图3）。

各向同性的流体静压力实验表明：随着压力的逐渐增加，VIII的红色荧光逐步红移至近红外区域，而随着压力的释放，其荧光又可恢复至最初的红色（图4）。

此外，由VIII所制备的红光发射纳米粒子具有优异的光动力治疗性能，如图5所示，经过白光或红光照射，含有单线态氧指示剂（SOSG）和VIII纳米粒子的溶液显示出强烈的绿色荧光，而仅含SOSG的溶液荧光仍处于非常低的水平，这意味着经过光的有效激发，VIII纳米粒子可以高效的产生单线态氧，从而有望在光动力治疗领域得到应用。该项工作不仅为全色发光体系的构建提供了参考，而且为能同时在近红外机械力传感器和光动力治疗领域得到应用的多功能发光分子的研发提供了借鉴。