庆祝AIE 20周年Angew专刊 | 唐本忠、刘斌领衔编辑，云集各路大牛最新研究成果！

2022-01-20 13:26:52, 小奇天美仪拓实验室设备（上海）有限公司

本文授权转载自微信公众号奇物论（Marvelist）

2001年的一个偶然发现，唐本忠教授课题组为世界打开了聚集诱导发光（AIE）的黑匣子，这是我国在化学和材料前沿领域取得的重大原创性成果。AIE和相关的跨学科研究极大地促进了化学、材料和医学的不断创新和快速发展，这为具有全球影响力的相关领域奠定了重要的物质和理论基础。值得注意的是，今年AIE在新冠病毒检测也获得突破，可在15分钟检测出病毒。（点击阅读）

2020年是AIE诞生的20周年，为庆祝AIE概念诞生20周年，Angew杂志出版了一期AIE专刊，展示该领域的近期取得的代表性成就，并讨论未来的发展前景。（更新于4月2日）

本文内容分为（与原文有所改动）:

一、特约编辑作者

二、综述

三、微综述

四、生物医学应用

五、其他部分机理研究

（注：由于学识有限，如有表述不当，还望批评指正）

一、特约编辑作者

唐本忠香港科技大学

刘斌新加坡国立大学

二、综述

1. AIE: 材料和生物医学应用的最新进展

具有聚集诱导发射的荧光剂（AIEgens）促进了AIE分子探针和AIE纳米粒子探针在各种生物医学应用中的发展。刘斌教授等人在这篇综述揭示了随着新的多功能AIEgens的发展，AIE探针是如何发展的，以及如何开发出新的策略来克服传统AIE探针在更多转化应用中的局限性。

Cai,X. and Liu, B. (2020), Aggregation‐Induced Emission: RecentAdvances in Materials and Biomedical Applications. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.202000845

2. AIE: 聚集水平的新远景

聚集诱导发射（AIE）描述了一种光物理现象，在这种现象中，分子聚集体表现出比单分子更强的发射。AIE研究经过近20年的发展，在材料开发、力学研究和高新技术应用方面取得了巨大的成就。AIE的研究成果表明，分子聚集体具有许多分子物种所没有的行为和功能。唐本忠院士等人在本文综述了AIE及其分支领域的研究进展。特别关注分子聚集体赋予材料超越微观分子水平的新特性。希望这篇综述能启发更多的中尺度/超尺度分子集合的研究，并在材料科学、生物科学等方面取得重大进展。

Tang,B..Z., et al. (2020), Aggregation‐Induced Emission: New Vistasat Aggregate Level. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201916729

微综述

3. 刺激响应分子光子上转换

日本九州大学Nobuo Kimizuka和Nobuhiro Yanai等人综述了各种外界刺激下三重态-三重态湮灭光子上转换（TTA-UC）开关的最新进展。根据TTA-UC系统的开关机制，将其分为四类：1）聚集诱导UC；2）组装诱导气稳定UC；3）扩散控制UC；和4）能量转移控制UC。刺激响应型智能TTA-UC系统的开发将使传感具有前所未有的灵敏度和选择性，并结合超分子化学，材料化学，机械化学和生物化学，扩大TTA-UC光化学的范围。

Yanai,N. and Kimizuka, N. (2020), Stimuli‐Responsive Molecular PhotonUpconversion. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.202001325

4. 具有刺激响应性的固态发光邻甲硼烷的最新进展

东京大学KazuoTanaka等人在Minireview中，描述了一系列芳烃修饰的o-碳硼烷，它们显示出固态发射和刺激响应的光学特性。探讨了这些碳硼烷的独特光化学性质，如聚集诱导发射（AIE）、扭曲诱导电荷转移（TICT）发射和固态准分子发射。

Ochi,J., et al. (2020), Recent Progress in the Development of Solid‐StateLuminescent o‐Carboranes with Stimuli Responsivity.Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201916666

5. 交联增强聚合物发光效应的研究进展与展望

含有发光体或亚发光体的聚合物在通过共价键、超分子键和离子键交联以及在受限域中通过空间相互作用而显示出增强的发射。在此Minireview中，吉林大学杨柏等人讨论了其理论背景，并提供了许多示例，这些示例可以指导研究人员研究交联技术以改善发光体系。

Tao,S., et al. (2020), Crosslink‐Enhanced Emission Effect on Luminescencein Polymers: Advances and Perspectives. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201916591

6. 具有室温磷光的无金属非晶态材料的分子工程

室温磷光无定形金属材料具有独特的光物理性能，具有广阔的应用前景。华东理工大学的田禾院士和马骧教授等人综述了近年来发光材料的研究进展，并对这一迅速发展的领域进行了展望，对今后发光材料的发展具有一定的参考价值。

Zhang,T., et al. (2020), Molecular Engineering for Metal‐FreeAmorphous Materials with Room‐TemperaturePhosphorescence. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201915433

7. 高性能喹啉-丙二腈核作为多元导向合成AIEgens的基石

华东理工大学朱为宏教授等人本文总结了与聚集诱导发射（AIE）构建基喹啉-丙二腈有关的最新进展。着重于AIE机理、发射波长和形态的调节，AIE纳米颗粒的便捷规模化和快速制备以及潜在的生物医学成像应用。

Guo,Z., et al. (2020), High‐Performance Quinoline‐Malononitrile Core asa Building Block for the Diversity‐Oriented Synthesisof AIEgens. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201913249

生物医学应用

（1）通讯论文（Communications）

1. AIE纳米点可用于超灵敏的荧光图像引导的癌症手术

杯[5]芳烃与聚集诱导的发光致发光剂（AIEgen）之间的主客体络合可以显著关闭系统间交叉和热失活的能量耗散途径，使吸收的激发能主要集中在荧光发射上。

南开大学的丁丹教授等人报道了杯[5]芳烃两亲物和AIEgens的共组装提供了高发射性的超分子AIE纳米点，这是由于它们的相互作用严重限制了AIEgens的分子内运动，这也表明细胞毒性活性氧种类的产生可忽略不计。带有腹膜癌的小鼠模型的体内研究表明，这种超分子AIE点具有较低的体内副作用，并且可以作为超灵敏的荧光生物探针用于超灵敏的荧光图像引导的癌症手术。

Chen,C., et al. (2020), Calixarene‐BasedSupramolecular AIE Dots with Highly Inhibited Nonradiative Decay andIntersystem Crossing for Ultrasensitive Fluorescence Image‐Guided Cancer Surgery. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201916430

2. 簇触发发光的螺环聚合物促进癌细胞凋亡

北京理工大学董宇平和韩国高丽大学Kim Jong Seung等人报道了利用肿瘤细胞中高表达的MDM2蛋白与非传统共轭的螺环聚合物结合，在产生簇发光的同时，限制p53与MDM2蛋白结合，从而释放并活化p53蛋白，促进了癌细胞凋亡，表明其作为荧光癌标记物和该螺环聚合物的治疗具有潜在的应用前景。

Liu,P., et al. (2020), MDM2‐Associated Clusterization‐Triggered Emissionand Apoptosis Induction Effectuated by a Theranostic Spiropolymer. Angew. Chem.Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201916524

3. 具有高ROS生成能力和生物相容性的AIE活性共轭聚合物用于细菌感染的光动力治疗

具有良好抗菌活性的新型生物相容性材料是非常需要的。于此，香港科技大学唐本忠院士和华南理工大学秦安军等人开发了具有聚集诱导发射（AIE）功能的独特共轭聚合物，可实现可靠的细菌根除。

本文要点：

1）由于具有AIE和供体-π-受体结构，与低质量模型化合物和普通光敏剂二氢卟酚E6相比，该聚合物显示出高活性氧（ROS）生成能力。

2）此外，发现与致病微生物的选择性结合，证明了其生物相容性。在体外和体内验证了在光照射下聚合物处理后细菌的有效生长抑制。值得注意的是，用该聚合物治疗后，从感染中恢复的速度要快于头孢氨苄。因此，这种聚合物在实际应用中具有抗击细菌相关感染的巨大潜力。

Zhou, T., et al. (2020), An AIE‐ActiveConjugatedPolymer with High ROS‐Generation AbilityandBiocompatibility for Efficient Photodynamic Therapy of BacterialInfections.Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201916704

4. 通过限制单个分子运动的AIE探针在体外对亚单位特异性酶的光照可视化

北京理工大学张小玲、张汝波和山东大学牛广乐等人提出了具有聚集诱导发射的荧光探针TPEMA。通过限制单个分子的运动，它可用于活体细胞中胞内肌酸激酶同工酶的B亚基的体内特异性鉴别。

Zang,T., et al. (2020), In Vitro Light‐Up Visualization of aSubunit‐Specific Enzyme by an AIE Probe via Restrictionof Single Molecular Motion. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201915783

5 具有AIE效应的金纳米簇用于低剂量x射线诱导的光动力治疗

利用高剂量x射线进行的放射治疗对于治疗实体肿瘤来说效果显著。而金纳米粒子作为一种放疗增敏剂，不仅可以提高治疗效果，还能大大减少治疗的剂量，从而减少对正常组织造成的损伤。厦门大学陈洪敏教授和美国NIH陈小元教授合作设计了一种具有AIE效应的金纳米簇(AIE-Au)用于实现低剂量x射线诱导的高效光动力治疗。

这种被谷胱甘肽保护的金纳米簇 (GCs)会通过表面的阳离子聚合物发生组装，产生的AIE效应使得其被x射线激发的光致发光增强了5.2倍。在低剂量x射线的照射下，由于AIE-Au对x射线有很强的吸收能力，因此它能有效地产生羟基自由基从而增强放疗的效果。此外，AIE-Au还可将x射线转化为光致发光，从而激发偶联的光敏剂进行光动力治疗。体内外实验表明，AIE-Au能有效地通过触发活性氧的生成使得治疗的x射线剂量大大降低，通过独特的X-PDT机制实现高效的癌症治疗。

Wenjing Sun, et al. Aggregation-Induced Emission Gold Clustoluminogens for EnhancedLow-Dose X-ray-Induced Photodynamic Therapy. Angewandte ChemieInternational Edition. 2019

https://doi.org/10.1002/anie.201908712

6. 利用AIE探针对细胞质膜进行快速灵敏地成像

细胞质膜（PM）的异常是多种疾病的重要标志。因此，实现在复杂系统中对PM的可视化成像是目前生命科学领域中的一个重要研究方向。四川大学余孝其教授、李坤教授和高丽大学JongSeung Kim教授等人利用静电和疏水相互作用以及AIE效应，开发了一种用于成像PM的可水溶特异性探针。

该探针具有出色的PM特异性和良好的生物相容性等众多优点。研究通过对神经元的PM成像实验证明了该探针在生物系统中具有很好的工作性能，这也是目前首次实现通过荧光法对脑内的红细胞进行成像。

LeiShi, et al. Rapid and ultrasensitive imaging of plasma membrane with AIE basedprobe in bio-systems. Angewandte Chemie International Edition. 2019

https://doi.org/10.1002/anie.201909498

7. 通过代谢标记可视化和原位消融细胞内细菌病原体

新加坡国立大学刘斌教授等人成功开发了一种细菌可代谢的双功能探针TPEPy-D-Ala，它基于D-丙氨酸和一种具有聚集诱导发光特性的光敏剂，用于活体宿主细胞中细胞内细菌的荧光点亮成像和光动力学消融。

一旦代谢结合到细菌肽聚糖中，TPEPy-D-Ala的分子内运动被抑制以增强荧光信号，从而提供细胞内细菌的清晰成像。此外，TPEPy-D-Ala可以通过与肽聚糖的共价连接原位有效地消融标记细胞内的细菌，产生20±0.5μg/mL的低细胞内最小抑制浓度（MIC），比常用抗生素、万古霉素更加有效。

Hu,F., et al. (2019), Visualization and InSitu Ablation of IntracellularBacterial Pathogens through Metabolic Labeling. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201910187

8. 葫芦[8]尿介导的超分子组装在水中的可见光激发的室温磷光

华东理工大学的马骧教授等人报道的是首例使用超分子主客体组装策略的水溶液中可见光激发的纯有机RTP。独特的葫芦[8]尿素介导的四元堆叠结构可实现可调光致发光和可见光激发，从而能够制造多色水凝胶和进行细胞成像。作为概念证明，目前的组装诱导发射方法有助于构建新型的无金属RTP系统，该系统在水溶液中具有可调的光致发光，为在生物成像，检测，光学传感器等方面的进一步应用提供了新的可能。

Wang,J., et al. (2020), Visible‐Light‐Excited Room‐Temperature Phosphorescence inWater by Cucurbit[8]uril‐Mediated Supramolecular Assembly. Angew. Chem. Int.Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201914513

（2）研究论文（Research）

1.同源远红外/ NIRAIEgens的三管齐下攻击，实现了1+1+1>3协同增强的光动力疗法

长期以来，光动力疗法（PDT）是一种强有力的癌症治疗方法。但是，PDT并不多样化，并且近年来已被定型。因此，迫切需要探索独特的PDT方法，但仍然是严峻的挑战。在此，唐本忠院士和深圳大学王东等人首次提出并验证了前所未有的1+1+1>3协同策略。

基于简单的骨架，合理设计了具有聚集诱导发射（AIE）特征的三种同源发光剂。通过轻微的结构调整，这些远红/近红外AIE发光源能够特异性锚定于线粒体、细胞膜和溶酶体，并有效生成活性氧（ROS）。值得注意的是，生物学研究表明，三种AIE光敏剂的组合使用可同时从多个细胞器中获得多个ROS来源，与在相同光敏剂浓度下来自单个细胞器的治疗效果相比，它具有更高的治疗效果。该策略从概念上和操作上都很简单，提供了创新的方法，并重新认识到通过三管齐下的PDT来提高治疗效果。

Xu,W., et al. (2020), Three‐Pronged Attack by Homologous Far‐red/NIRAIEgens to Achieve 1+1+1>3 Synergistic Enhanced Photodynamic Therapy. Angew.Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.202000740

2. 平面AIEgens具有增强的固态发光和ROS生成能力，可用于多药耐药细菌治疗

平面发光体在通过分子间π-π堆积相互作用克服固有聚集引起的发射猝灭方面遇到困难。虽然激发态双键重组（ESDBR）可以指导我们设计平面聚集诱导发射（AIE）发光剂（AIEgens），但其机制尚未阐明。该领域的主要挑战包括有效限制ESDBR的方法和增强AIE性能而不使用庞大取代基（例如，四苯基乙烯和三苯胺）的方法。

于此，南方科技大学李凯等人合理地开发了具有更强分子间氢键相互作用的氟代AIEgen，以限制分子运动和增加晶体密度，从而使非辐射衰变速率降低一个数量级。

本文要点：

1）调整后的ESDBR特性也显示出对粘度变化的相应响应。此外，还发现了它们的聚集诱导的活性氧（ROS）产生。

2）已经在小鼠模型中证明了这种平面AIEgen在治疗多药耐药细菌中的应用。ROS产生与独特的E/Z构型堆叠行为之间的关系已得到进一步理解，为合成基于平面AIEgen的光敏剂提供了设计原理。

Ni, J.‐S., Min, T.,Li, Y.,Zha, M., Zhang, P., Ho, C.L. and Li, K. (2020), Planar AIEgens withEnhancedSolid‐State Luminescence and ROS GenerationforMultidrug‐Resistant Bacteria Treatment. Angew.Chem.Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.202001103

3. 可激活的AIEgen探针检测肿瘤酶活性

监测酶过度表达的波动有助于早期发现和切除肿瘤。有鉴于此，韩国梨花女子大学Juyoung Yoon和大连理工大学彭孝军院士等研究人员，合成了一种用于碱性磷酸酶（ALP）活性成像的AIEgen探针（DQM-ALP）。

本文要点

1）探针由喹啉-丙二腈（QM）核组成，以亲水性磷酸基团作为ALP识别单元。在ALP存在下DQM-OH聚集体的快速释放导致了聚集体诱导荧光。用DQM-ALP成像肿瘤细胞ALP表达的上调。

2）该探针在双光子显微镜平台上渗透到三维颈部和肝脏肿瘤球体中，以高空间分辨率成像空间异质性ALP活性，为亚毫米级肿瘤的发生提供荧光引导识别。DQM-ALP使肿瘤与正常组织在体内外的分化成为可能，这表明该探针可作为肿瘤切除术中辅助外科医生的有力工具。

Haidong Li, et al. An Activatable AIEgenProbe for High‐Fidelity Monitoring ofOverexpressed Tumor Enzyme Activity and Its Application to Surgical TumorExcision. Angewandte Chemie International Edition, 2020.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202001675

4.用烷基链官能化的吡啶取代的四苯乙烯作为癌症治疗的自噬调节剂

以一种可控的方式调节自噬可能有助于癌症治疗，但它仍然具有挑战性。中国科学院化学研究所张德清和赵睿等人报道了吡啶取代的四苯基乙烯盐（PTPE 1-3）与白蛋白形成复合物后，它能靶向线粒体并破坏自噬。

本文要点：

1）延长PTPE 1-3中烷基链的长度可以提高线粒体的亲和力和自噬诱导活性。PTPE 1-3显示自噬前活性和有丝分裂阻断作用。下游自噬流中自噬体-溶酶体融合失败导致癌细胞死亡。

2）此外，快速形成PTPE1-3与血白蛋白的复合物可以促进仿生传递和肿瘤的深穿透。体外和体内研究成功地证明了有效的肿瘤积聚和肿瘤抑制作用。PTPE 1-3盐具有双重功能：它们靶向和成像线粒体（由于聚集诱导发射效应），有望用于癌症治疗。

Huang, Y., et al. (2020),Pyridinium‐SubstitutedTetraphenylethylenes Functionalized with Alkyl Chains as Autophagy Modulatorsfor Cancer Therapy. Angew. Chem. Int. Ed..

DOI:10.1002/anie.202001906

https://doi.org/10.1002/anie.202001906

5. 含有Anion-π+相互作用的AIE光敏剂用于多靶向、时间分辨光动力抗菌、抗癌治疗

香港科技大学唐本忠院士团队开发出了一种新型的AIE分子光敏剂，首次实现了具有时间依赖性、细菌细胞多靶向的光动力治疗。受Anion-π⁺作用构建AIE体系的启发（J.Am. Chem. Soc.2017,139, 16974-16979），作者合成了具有Anion-π⁺相互作用的AIE分子，4TPA-BQ。

该分子集易于制备、一定的水溶性、高的ROS效率、好的生物相容性、良好的靶向选择性、高的光毒性等突出特点于一身。通过调控光敏剂与靶标之间的相互作用时间，成功实现了时间分辨、细菌细胞多靶向的光动力治疗。这种时间分辨选择性抗菌、抗癌光敏剂的开发为从分子本身出发设计新型光敏剂打开了全新的视野，为光动力治疗和传统疗法相结合提供了契机。

Qiyao Li et al. Time‐dependent PhotodynamicTherapy for Multiple Targets: A Highly Efficient AIE‐activePhotosensitizer for Selective Bacterial Elimination and Cancer CellAblation,Angewandte Chemie International Edition, 2019.

https://doi.org/10.1002/anie.201909706

6.基于聚集诱导发射的荧光自报告沉淀聚合用于构建光学纳米剂

唐本忠院士和北京化工大学顾星桂等人已经开发了一种基于聚集诱导发射的荧光自报告方法，以揭示沉淀聚合的机理。在成核和生长过程中可以细微地看出形态和微环境的变化。经过精心设计的大小均一且可调的聚合荧光颗粒可作为光纳米剂用于光控免疫疗法。

Wang,G., et al. (2020), Fluorescence Self‐Reporting PrecipitationPolymerization Based on Aggregation‐Induced Emissionfor Constructing Optical Nanoagents. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201913847

7.纳米聚集体通过多光谱光声断层成像和聚集诱导近红外荧光成像用于乳腺癌转移的检测和定位

近日，华南理工大学吴水珠、曾钫等人设计了一种可激活的纳米探针，通过NIR-I/NIR-II荧光成像和多光谱光声断层成像(MSOT) 对乳腺癌转移灶进行成像。该探针以二氢杂蒽为电子供体，喹啉为电子受体，硝基苄氧基二苯胺为识别元件，对硝基还原酶有特异性反应，并能转化为活性D-p-A结构，其近红外发射带延伸至900 nm以上。活化的纳米探针表现出聚集诱导发射(AIE)效应增强的近红外发射，并产生强烈的光声信号。

在两个乳腺癌小鼠模型中，纳米探针可以检测从原位乳腺肿瘤到淋巴结，然后再到肺的顺序转移，并对其进行成像。此外，纳米探针还可以通过近红外荧光和MSOT成像来监测和跟踪化疗过程中的治疗效果。三维MSOT图像使我们能够以时空方式定位并绘制肿瘤转移到淋巴结和肺的地图。

Juan Ouyang, et al. Nanoaggregate for Detecting and Mapping Breast Cancer Metastasisvia Multispectral Optoacoustic Tomography and Aggregation‐induced Near‐infrared Fluorescence‐I and ‐II Imaging, Angew. Chem. Int. Ed., 2019.

https://doi.org/10.1002/anie.201913149

8. 锆(IV)配位笼结构与AIE分子转子进行自组装用于活细胞成像

尽管超分子配位复合物在溶液或固体状态时具有优异的主-客体化学性质，但其在水溶液中的低结构稳定性以及弱荧光发射等缺点都限制了其在真实细胞环境中的应用。新加坡国立大学赵丹教授和刘斌教授合作报道了一种将高度稳定的锆(IV)基配位笼结构与AIE分子转子进行自组装的策略，并将其用于体外生物成像。

实验所利用的两个配位笼结构（NUS-100和 NUS-101）是由高度稳定的三核锆顶点和两个羧基修饰的四苯乙烯(TPE)组装而成。实验和理论结果表明，通过限制AIE分子转子的动力学行为可以有效地控制该配合物笼结构的荧光发射强度。由于这两种配位笼在水溶液中都具有优异的化学稳定性，并且该分子转子也很好的AIE性能，因此它们在自组装后可以作为一种新型的生物荧光探针来对体外的活细胞进行成像。

Jinqiao Dong, et al. Self-Assembly of HighlyStable Zirconium (IV) Coordination Cages with Aggregation Induced Emission(AIE) Molecular Rotors for Live-Cell Imaging. AngewandteChemie International Edition. 2019

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201915199

其他部分机理与合成研究

1. 通过三氮烯芳族化合物的C-H乙烯基化合成四芳基乙烯发光剂

瑞士洛桑联邦理工学院Kay Severin等人描述了一种简单而通用的偶联方法，用于从芳族化合物和乙烯基三氮烯中制备出具有活性聚集诱导发射作用的四芳基烯。新颖的C-H乙烯基化方法可将三芳基乙烯基安装到简单的未活化的芳烃、杂芳烃、超分子主体、生物活性分子和聚合物上。

Suleymanov,A.A., et al. (2020), Synthesis of Tetraarylethene Luminogens by C−H Vinylationof Aromatic Compounds with Triazenes. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201908755

2. 两步氧化法合成硫的红色聚集发射

硫通常不被视为发光材料，尽管有报道称这种化合物在蓝绿色光谱区有微弱发光。以元素硫和Na₂S为原料，香港城市大学Andrey L. Rogach和Zhenguang Wang等人采用两步氧化法制备红光发射硫，具有7.2％的高光致发光量子产率。

首先形成多硫化物，多硫化物并在第一步中将其部分转化为Na₂S₂O₃，然后在第二步中转变回元素S。第二步中升高的温度和相对缺氧的环境将Na₂S₂O₃转化为含有氧空位的Na₂SO₃，从而导致形成一种固态粉末，该粉末由嵌入Na₂SO₃中的元素S组成。它显示了聚集诱导的发射特性，这归因于氧空位对硫的发射动力学的影响，它通过提供额外的较低能态来促进激子的辐射弛豫。

Wang,Z., et al. (2020), Two‐Step Oxidation Synthesis of Sulfur with a Red Aggregation‐Induced Emission. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201915511

3.作为独特的光子和机械色荧光团的5,6,12,13‐Tetraazaperopyrenes

天津大学陈于蓝和中国科学技术大学邹纲等人实现了荧光修饰微晶中过芘的区域选择性N掺杂。合成了5,6,12,13-四氮杂peropyrene衍生物，其晶体具有优异的光波导特性和优异的机械色荧光特性。

Yuan,W., et al. (2020), 5,6,12,13‐Tetraazaperopyrenes as Unique Photonicand Mechanochromic Fluorophores. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201914900

4. 意外的发色团-溶剂反应导致双组分聚集诱导的磷光

中国科学技术大学张国庆和Xuepeng Zhang等人报道了驱动辉光的杂质：由于意外的溶剂-发色团反应而产生的微量杂质导致高效的室温磷光。

Chen,B., et al. (2020), An Unexpected Chromophore–Solvent Reaction Leads toBicomponent Aggregation‐Induced Phosphorescence. Angew.Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.202000865

5. 通过有效的空间共轭作用从高度扭曲的非芳族有机AIEgen中获得可调节的余辉

AIE遇到可调整的余辉：当分子溶解在溶液中时，高度变形且非芳族的CBSI和OBSI不发光，但在聚集态下表现出独特的AIE和可调整的p-RTP特征。这是由于具有π和或n电子的部分之间的有效空域共轭，这导致形成具有高度刚性构象的各种发射簇。

Zheng,S., et al. (2020), Accessing Tunable Afterglows from Highly Twisted NonaromaticOrganic AIEgens via Effective Through‐Space Conjugation . Angew.Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.202000655

6. 可追踪的超分子融合：基于四苯乙烯的金属组件的笼到笼转变

笼中铂：受自然系统的启发，提出了可追踪的超分子铂（II）笼到笼的转变。它利用了可编程金属配位化学以及AIE活性金属组装体独特的光物理特性。

https://doi.org/10.1002/anie.202000078

7. 发光的Au纳米团簇

目前，AIE型金属纳米团簇的发光效率还有很大的提高空间，围绕其发光颜色调控的研究才刚刚开始，大家对金属纳米团簇AIE的基本原理尚未达成明确的共识。这些都是该领域当下的研究重点和难点。

有鉴于此，新加坡国立大学谢建平课题组和吉林大学徐文课题组通力合作，以系列巯基配体保护的、具有原子级精确结构的Au纳米团簇为研究模型，系统研究了其发光动力学过程，成功揭示了Au纳米团簇的表/界面精细结构对其AIE发光性质的影响。

本文要点：

1）成功制备系列水溶性的且具有分子级纯度的硫醇保护的金纳米团簇。

2）Au纳米团簇表面的金属-有机低聚物链长越短，其AIE发光的能量越低（发光波长从可见光区可调到近红外二区），其AIE发光的强度提高越不明显。

3）金属-有机低聚物链长越短且金属核尺寸越大，其AIE发光的来源可以从表面态磷光转变为核态荧光，此变化趋势可随着团簇聚集度的提高而愈发明显。

Zhennan Wu, et al. Unravelingthe Impact ofGold(I)‐ThiolateMotifs on theAggregation‐Induced Emission of GoldNanoclusters. Angew.Chem. Int. Ed., 2020.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201916675

8. 取代基效应和发射性能

武汉大学李振教授、李倩倩等人发现取代基效应在9，9-二甲基蒽衍生物中被强调用于调节分子间相互作用和分子构型，从而使室温磷光（RTP）寿命从52 ms增加到601ms。持久性RTP材料的这种分子设计提供了对分子结构，分子间相互作用和RTP特性之间关系的深入理解。

Liao,Q., et al. (2020), 9,9‐Dimethylxanthene Derivatives with Room‐TemperaturePhosphorescence: Substituent Effects and Emissive Properties. Angew. Chem. Int.Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201916057

9. 可调聚集诱导发射特性的固态发射芳酰基-S,N-酮缩醛

通过芳酰氯和N-苄基2-甲基苯并噻唑盐的缩合反应，可以很容易地合成N-苄基芳酰基-S,N-酮缩醛，产率很高，从而形成35个发色团的库，具有明亮的固态发射和聚集作用。通过将取代基从给电子体转变为吸电子体，可以将固态发射颜色从深蓝色调整为红色。

Biesen,L., et al. (2020), Solid‐State Emissive Aroyl‐S,N‐Ketene Acetals with Tunable Aggregation‐InducedEmission Characteristics. Angew. Chem. Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201916396

10. 具有聚集诱导发射增强的共轭聚合物超分子网络：具有超高天线效应的高效光收集系统

香港科技大学唐本忠院士和华南理工大学曹德榕教授、唐浩等人首次利用具有聚集诱导荧光增强（AEE）性质的共轭柱芳烃聚合物主体（CPH）和具有共轭结构的双结合位点的客体（Gs），通过主客体作用构建了共轭聚合物超分子网络（CPSN）。CPSN是一类新型人工光捕获体系，在溶液态和固态薄膜状态下的天线效应分别高达35.9和90.4。而且，CPSN的发射可以通过使用不同的Gs或改变主/客比率来调整，从而达到96％的sRGB面积。

Xu,L., et al. (2020), A Conjugated Polymeric Supramolecular Network withAggregation‐Induced Emission Enhancement: An Efficient Light‐Harvesting System with an Ultrahigh Antenna Effect. Angew. Chem.Int. Ed..

https://doi.org/10.1002/anie.201907678

11. 暗态通道受限：解释含杂原子AIE体系的新机理模型

聚集诱导发光的机理研究不仅帮助人们理解这一独特的光物理现象，而且还能有效的指导新材料的合成，因此具有重大的意义。“分子内运动受限（RIM）”是目前广为接受的AIE体系的发光机理。有鉴于此，唐本忠院士团队对RIM机理进行了完善，提出了 “暗态通道受限（RADS）”，从更深层次对RIM机制进行了解读。

在本研究中以一个结构简单的具有AIE性质的锌离子探针（APA）作为模型分子，研究了它的多重激发态对其光物理性质的影响。

通过理论计算作者发现APA有着两个跃迁性质不同但能量非常接近的激发态，一个是有利于发光的（,*）被称作亮态，一个是不利于发光的（n，*）被称作暗态，在溶液状态下，通过APA分子的络合基团的转动，这两个激发态振动耦合在一起。由于暗态的能量相对较低，当分子受到激发后，会通过运动到达暗态的分子结构，从而猝灭荧光。然而，当APA结合了锌离子或者在聚集状态下，一方面，到达暗态结构的分子运动受到限制，另一方面，锌离子配位和二聚体的形成也会改变分子的激发态的形态和性质。两种因素达成共同的效果“RADS”，从而降低了暗态的猝灭作用。

Yujie Tu et al. Restrictionof Access to the Dark State: ANew Mechanistic Model for Heteroatom‐ContainingAIE Systems,Angew. Chem. Int. Ed., 2019.

https://doi.org/10.1002/anie.201907522

12.穿过空间共轭AIEgens的光机械发光

华南理工大学赵祖金教授等开发了一类基于苯并氧化噻吩的新型光驱动分子晶体，有效地将微观层面的分子运动转化为宏观机械运动并伴随有强烈的荧光发射，为可视化研究光诱导机械运动提供了新策略。

https://doi.org/10.1002/anie.201913383

13. 旧瓶装新酒之超分子作用力延长的冠醚室温磷光寿命

超分子大环主体在设计智能材料领域吸引了广泛的关注。然而对于他们的发光性质，特别是三线态的发光及其调节的研究还是十分少见的。有鉴于此，香港科技大学唐本忠院士团队发现冠醚这个传统大环在晶态下具有室温磷光现象。它固有的氧原子既为磷光发射提供了可能，同时也可以提供多重的分子间或分子内作用力从而限制分子运动，提高磷光寿命。

他们研究了四种具有不同空腔大小的冠醚，通过控制甘醇链的长度，可以控制分子间或分子内作用力的紧密程度从而来控制磷光寿命。DB30C10由于具有比其他三种冠醚都更为丰富的超分子作用力，更为紧密的分子堆积，从而展现了最长的寿命。四种冠醚在络合钾离子后寿命都有一定提高。利用这种“激活型”的磷光，研究人员非常方便地在固态下构建了一种高级的多层次的信息加密系统，提高了存储信息的安全程度。这项工作为传统的冠状醚打开了一个新的世界，同时其固有的客体响应性可以通过精确设计来制备更多智能发光材料。

Peifa Wei et al. New Wine in Old Bottle: ProlongingRoom‐Temperature Phosphorescence of Crown Ethers by SupramolecularInteractions,Angew. Chem. Int. Ed., 2019.

https://doi.org/10.1002/anie.201912155

另外，还有一些研究由于篇幅关系，不在此一一列举，感兴趣的读者可前往官网阅读！

地址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/toc/10.1002/(ISSN)1521-3773.aggregation-induced-emission

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