分子间的给体-受体（D-A）体系通过非共价相互作用构建的热活化延迟荧光（TADF）材料，不仅可以避免复杂的合成过程，而且还可以实现较小的单重态-三重态能隙（ΔEST），从而促进反向系间窜越（RISC）过程。超分子TADF（STADF）材料通过主客体复合物之间相互作用来构建分子间的D-A体系，具有优异可调的发光性能。这得益于将超分子策略引入发光体系，能够通过调控分子间的非共价相互作用，从而使其发光性能实现灵活调控。而且这类材料因其便捷的合成、优异的颜色可调发光性质、可控的响应性能以及在光电器件、有机闪烁体和信息加密等领域的应用，近年来受到持续关注。更重要的是STADF材料在检测领域也具有潜力，其优势体现于：1）大环主体与客体分子间的电荷转移作用可对环境变化产生灵敏的响应，从而提高检测的灵敏度；2）大的斯托克斯位移使得在检测过程中具有显著的颜色变化，可以同步提升灵敏度与视觉分辨度；3）高激子利用效率可以显著增强材料的光致发光量子产率；4）长寿命发光性质还可有效抑制短寿命背景噪声的干扰。虽然STADF材料在检测领域具有潜在用途，但是目前尚没有STADF材料在检测中应用的报道。
近日，中国科学院化学研究所陈传峰、韩莹团队报道了一种基于杯[3]二氢吖啶与受体键连聚合物的新型STADF材料GPs@C[3]A，其可利用发光颜色变化机制对痕量苯进行快速可视化检测，检测限量可低至3.5 mg/L。此外，GP1@C[3]A还可进一步制备成可视化且便捷的检测试纸，用于环己烷中的苯含量的检测。
首先杯[3]二氢吖啶（C[3]A）与不同受体键连的聚合物（GPs），通过主客体络合作用成功构建了新型多色STADF聚合物材料GPs@C[3]A。
图1. GPs的合成路线
通过调节C[3]A的添加比例，可方便地调控GPs@C[3]A的多色TADF性质。特别是当C[3]A的添加比例为20%时，GP1@C[3]A材料展现出白色的发光性质。
图2. GPs@C[3]A的光物理性质
基于C[3]A对苯分子与其对受体客体分子之间络合力的差异性，实现了该材料在数秒内通过肉眼观察便可对痕量苯蒸气的检测，检测限低至3.5 mg/L，表明GPs@C[3]A可作为优异传感材料用于痕量苯的快速检测。
图3. GPs@C[3]A对痕量苯的快速可视化检测
此外，GP1@C[3]A还可制备成可视化且便捷的检测试纸，用于检测环己烷中的苯分子。该研究不仅为STADF材料在检测领域的应用提供了创新思路，同时解决了苯检测中灵敏度、选择性和可视化协同提升的关键技术挑战。
图4. GP1@C[3]A对环己烷中痕量苯的可视化检测
相关工作以题为“Supramolecular TADF Materials From Calix[3]acridan and Guest-Linked Polymers for Rapid and Visual Detection of Trace Benzene”发表在国际化学领域顶级学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。该工作的第一作者为韩莹副研究员，通讯作者为韩莹副研究员与陈传峰研究员。该工作得到了国家自然科学基金、中国科学院先导项目以及中国科学院青促会的支持。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202508987
