开发具有聚集状态增强荧光的分子荧光团以用于近红外二区(NIR-II)成像具有非常广阔的应用前景，但由于缺乏可靠的设计指南，因此如何实现这一目标仍然是一项严峻的挑战。有鉴于此，南开大学熊虎研究员开发了一种用于构建具有高亮度NIR-II发射的J-聚集体的芳香族取代基策略。

本文要点：

（1）在经典的硼二吡咯甲烷(BODIPY)骨架的3,5-芳基和中位引入吸电子取代基可促进滑移堆叠的J型排列，并通过增加静电排斥和分子间氢键相互作用以进一步增强J-聚集体的NIRII荧光。研究发现，具有3个硝基(-NO₂)的NOBDP-NO₂可在1065 nm处产生强烈的NIR-II荧光，其在固体状态下具有高达3.21%的绝对量子产率，可成功用于生物成像、高级编码加密和信息存储。

（2）此外，在这种吸电子取代基策略的指导下，实验将经-NO₂修饰的其它骨架(噻吩融合的BODIPY，氮杂-BODIPY和七甲基花菁)转化为具有增强NIR-II荧光发射的J型聚集体，证明了该策略具有将聚集致发射猝灭(ACQ)的聚集体转化为明亮的J-聚集体的巨大潜力。综上所述，该研究通过合理调控分子堆积和建立分子结构、分子间相互作用和荧光性质之间的关系设计了一种构建具有强NIR-II发射的J-聚集体的通用方法。

Yu Zhu. et al. Electron-Withdrawing Substituents Allow Boosted NIR-II Fluorescence in J-Type Aggregates for Bioimaging and Information Encryption. Angewandte Chemie International Edition. 2023

DOI: 10.1002/anie.202313166

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202313166