有机白光材料在显示、照明及通信等领域都有着重要的应用。近年来，人们在单分子白光(SMWLE)材料的开发中取得了一定的进展，但目前SMWLE的分子设计策略仍较为有限。利用分子内局域激发态（LE）与电荷转移态（CT）组成的双发射来构筑单分子白光是一种重要的策略，然而，大多数荧光分子通过分子内价键共轭发生的电荷转移（through-bond charge transfer，TBCT）较难调节，不利于通过外界刺激调控LE/CT两种发射强度的比例。

近期，分子内空间电荷转移（through-space charge transfer，TSCT）机制凭借优异的刺激响应性和可调节性，被应用于多种新型有机光电材料的设计中。现有的TSCT分子大多采用U形或V形的分子结构，以打破电子给体（D）和受体（A）间的共轭关系。然而，这类分子的前线轨道电子云分布仍存在一定重叠，导致分子内TBCT与TSCT的共存，从而降低了对LE/CT比例的调控性。因此，如何构筑纯TSCT体系来实现LE/TSCT双发射，并调节出单分子白光，是领域内的重要挑战。

为实现这一目标，浙江大学化学系黄飞鹤教授、朱黄天之博士与高分子系张浩可副研究员合作，将大环结构作为桥连基团，并在其两端线形引入D/A基团，扭曲的结构打破了TBCT的作用，从而制备出了线形的纯TSCT结构，并且该结构具有多重刺激响应性。如图1所示，作者在柱[5]芳烃两侧分别修饰上给电子基团三苯胺（TPA）与吸电子基团氰基三苯乙烯（TPCN），制备出了具有TSCT性质的荧光分子（TPCN-P5-TPA），并分别在极性客体和粘度的调节下实现了LE/TSCT双发射及单分子白光。

如图2所示，为了进行对比，作者还合成了以苯环为桥连基团的线型化合物（TPCN-ph-TPA），并通过单晶结构与理论计算研究了两者的构象与激发态电子结构。在单晶结构中，TPCN-P5-TPA上的TPA、柱芳烃苯环和TPCN之间的二面角分别为79.50°和63.65°，极大的扭转角打破了给体与受体间的共轭，有利于TSCT的产生。而TPCN-ph-TPA具有近似平面的构象，对应的二面角分别为29.98°和26.94°，有较强的分子内TBCT作用。理论计算结果表明：TPCN-P5-TPA具有完全分离的HOMO和LUMO，表现出了较纯粹的TSCT性质，而TPCN-ph-TPA的HOMO和LUMO之间仍有小部分重叠，具有TBCT性质。

之后，作者分别使用极性客体和粘度诱导TPCN-P5-TPA产生了LE/TSCT双发射和单分子白光。由于TPCN-P5-TPA具有聚集诱导发光性质，在高粘度溶剂中，TPCN-P5-TPA的黄色TSCT态发射峰出现并增强，而蓝色LE态发射逐渐减弱，两组发射峰在合适的强度比例下组成了白光发射。此外，当向TPCN-P5-TPA的溶液中逐渐加入客体分子己二腈（6AN）时，客体的极性诱导了其TSCT态发射的产生和红移，在加入500当量的6AN时，LE和TSCT双发射同样也组成了白光发射（图3）。

这项工作表明，在柱芳烃两侧线形引入D-A基团，使D和A基团的电子云分布完全分离是实现高效TSCT和单分子白光的一种有效策略。因此，可以预测，基于大环结构的发光分子具有众多优异的光物理性质，有望成为一类新型的光电功能材料。

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