與傳統(tǒng)的有機閉殼分子相比,，有機穩(wěn)定自由基具有一個或多個不成對電子,，這種含有未成對單電子結構的穩(wěn)定自由基在化學反應,、自旋電子學,，分子磁體,、光動力療法,、熒光探針和有機電致發(fā)光（OLED）等諸多領域展現(xiàn)出獨特的應用前景,。三芳基甲基自由基是屬于室溫發(fā)光且穩(wěn)定的有機自由基,。其中,，三（ 2,4,6 三氯苯）甲基類自由基（TTM ）以分子量小、化學修飾較簡單等優(yōu)勢,，受到了該領域越來越多學者的關注,。然而，由于TTM自由基的間位修飾具有一定的挑戰(zhàn)性,，目前被報道的TTM自由基的修飾方式只限于其對位或相連的不同給-受體上,。因此，研究TTM類自由基的間位取代方式對其光物理性能的影響,，為更深入理解該類自由基的發(fā)光機制方面具有重要的科學意義,。
近日，新疆農(nóng)業(yè)大學阿布力克木·吾布力達博士和王金泉教授課題組在“Dyes and Pigments”期刊上發(fā)表了題為“Synthesis and photophysical properties of meta-position-substituted triphenylmethyl-type radicals with non-conjugated donor/accepters“的研究論文,。該研究首次成功合成了間位以非共軛給-受體取代三苯甲基類自由基,，并對其進行系統(tǒng)性研究,。
研究人員發(fā)現(xiàn)，當自由基TTM的間位引入非共軛受體-Br時,，自由基TTM-Br的電致發(fā)光效率（ΦPL）和光穩(wěn)定性幾乎與TTM相似,，而TTM間位被非共軛受體-NO2取代后，自由基TTM-NO2的光穩(wěn)定性有所提高,，但是ΦPL明顯降低,。有趣的是，自由基TTM間位上引入非共軛給體-N(CH3)2后,，自由基TTM-N(Me)2表現(xiàn)出極高的光穩(wěn)定性和“關-開”型質(zhì)子誘導發(fā)光性能,，TTM-N(Me)2-H+在環(huán)己烷中的發(fā)射波長為585 nm。光穩(wěn)定性研究結果顯示,，自由基TTM-N(Me)2的光穩(wěn)定性是TTM的10475倍。
圖1 自由基 TTM,、TTM-NO2,、TTM-Br和TTM-N (Me)2的分子結構
圖2(a) 自由基TTM-N(Me)2質(zhì)子化過程及其在環(huán)己烷溶液在365 nm紫外燈下的照片；(b) 自由基TTM-N(Me)2 (10-4mol/L)在環(huán)己烷溶劑中加入不同濃度的三氟甲磺酸（TfOH）后的紫外-可見吸收光譜：插圖為質(zhì)子化后的自由基 (TTM-N(Me)2+H)對應的熒光光譜,；（c）自由基TTM-N(Me)2 質(zhì)子化前后的分子軌道能級及其電子云分布情況,；
圖3 (a) 365 nm 激發(fā)波長下，自由基TTM, TTM-NO2, TTM-Br和TTM-N(Me)2+H熒光強度的對數(shù)值隨時間的變化曲線,；（b) 自由基TM, TTM-NO2, TTM-Br,、TTM-N(Me)2和TTM-N(Me)2+H用365 nm 紫外等照射后的吸光度（在375 nm 處）隨時間的變化曲線
新疆農(nóng)業(yè)大學阿布力克木·吾布力達為第一作者，王金泉教授為共同通訊作者,，馬福東,、米日古力·阿布都艾海提以及碩士研究生李偉、丁兆澤,、胡卓陽參與本研究工作,。該研究得到了國家自然科學基金（21965036；21564015）,，新疆維吾爾自治區(qū)高層次引進人才項目和中國博士后科學基金項目(No. 2021MD703886)的支持,。
該研究為非對稱間位取代TTM自由基的合成及其光物理性能研究方面提供了新的途徑和思路。
