在外部刺激下荧光颜色会发生可逆转换的固态有机π-共轭材料，由于其在传感器、防伪等领域具有广泛的潜在应用，因此备受科学家们的关注。最近，实现多晶相晶体间的单晶到单晶的转变，已经作为在分子水平上揭示荧光响应的内在机制的一种重要策略。然而，迄今为止，在具有不同发光特性的多晶相晶体间表现出可逆的多刺激响应发光转换的有机材料非常少见，仅有少量报道。共晶策略为设计合成刺激响应发光材料提供了一种新颖而有效的方法。徐斌教授和田文晶教授课题组实现了在多重外界刺激下有机共晶多晶相晶体间的晶相到晶相的转变，且伴随着可逆荧光转变，为探明外界刺激下荧光响应机制提供了直接证据。

图：a)化合物BP4VA和FIB分子的化学结构，晶体I和II的多刺激荧光响应行为；晶体I和II的分子聚集结构

作者选取了吡啶取代的二乙烯基蒽衍生物BP4VA分子作为主体荧光分子，具有多卤素原子取代基的FIB分子作为配体分子，通过简单的溶剂缓慢挥发法，制备获得了两个共晶多晶相晶体，分别为I和II。在THF溶剂熏蒸或加热下，具有明亮黄色荧光的晶体I会转变为具有暗绿色荧光的晶体II，而随后施加的研磨力，又会使其荧光颜色由暗绿色回复至初始的明亮黄色，实现荧光的可逆转变。粉末X射线衍射和拉曼光谱测试表明THF溶剂熏蒸或加热刺激使晶体I转变为晶体II。通过进一步对比分析晶体结构发现，在晶体相变过程中，晶体内发生了独特的分子重排，从由氢键和卤键主导的聚集结构转变为到由π-π相互作用主导的聚集结构，从而引起荧光的变化。晶体I和II中相似的分子排列顺序和不同的分子间相互作用力为晶体相变过程奠定了结构基础。另外，在静压力下，晶体I和II表现出红移的荧光发射。且晶体I和II具有酸碱刺激荧光响应。我们的研究从分子水平上揭示了多种外部刺激对有机共晶聚集结构的影响，可用于预测多组分材料的多刺激响应荧光转换行为。

文章详情：Yingjie Liu, Aisen Li, Shuping Xu, Weiqing Xu, Yu Liu, Wenjing Tian, Bin Xu* Angew. Chem. Int. Ed.,2020,59,15098-15103

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202002220