溶剂混合体系中聚集行为的双面性：从聚集导致猝灭(ACQ)到聚集诱导增强发光(AIEE)的分子机制解析

本研究针对DMSO-水混合体系中两种三唑羧酰胺荧光分子（BSN1/BSN2）的异常荧光现象，通过振动光谱、量子力学计算和SEM形貌分析，揭示了氢键介导的分子间相互作用如何调控聚集态结构，破译了表观AIEE现象背后的ACQ本质，为溶剂工程调控发光材料性能提供新视角。

　　

在发光材料研究领域，聚集诱导发光(AIE)与聚集导致猝灭(ACQ)的博弈始终是科学家们关注的焦点。传统AIE理论认为，分子聚集会通过限制分子内旋转(RIR)增强荧光，而ACQ则因π-π堆积导致荧光淬灭。然而，当两种三唑羧酰胺衍生物BSN1和BSN2在DMSO-水混合体系中展现出矛盾的光物理行为时——溶液荧光增强但固态完全无发光，这一现象对现有理论提出了严峻挑战。

哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表的研究，通过多尺度表征技术揭开了这一谜团。研究发现，BSN2在DMSO溶液中随着水分增加出现荧光量子产率(FQY)从10%跃升至84%的"类AIEE"现象，但其固态却呈现典型ACQ特性。这种表观矛盾源于DMSO-水混合体系的特殊微观结构：(DMSO)₃
三聚体与荧光分子通过N-H···O=S氢键形成隔离性聚集体，有效阻止了π-π堆积的ACQ路径。振动光谱证实了C=O···H-N分子间氢键的存在，而量子计算显示BSN2的甲基氨基比BSN1的哌啶基更易与DMSO三聚体形成稳定复合物。扫描电镜(SEM)图像直观展示了不同水含量下BSN1/BSN2的形貌演化：BSN2在低水浓度即发生有序分离，而BSN1需>50%水含量才出现聚集，这与二者FQY变化趋势完美吻合。

研究主要采用X射线衍射(XRD)解析晶体结构、密度泛函理论(DFT)计算分子间作用能、傅里叶变换红外光谱(FTIR)追踪氢键形成、紫外-可见吸收光谱监测聚集动力学、以及SEM观察微观形貌演变等关键技术。

"X-ray数据BSN1和BSN2"部分揭示两者均以三斜晶系 centrosymmetric 空间群结晶，分子间存在C=O···H-N氢键网络，这为理解固态ACQ提供了结构基础。"Conclusions"部分强调水分子通过破坏DMSO三聚体动态平衡，重构了染料-溶剂相互作用网络，使表观AIEE效应实为溶剂介导的分子隔离现象。"Experimental details"详述了采用MoK_α
辐射的Xcalibur 3衍射仪和CCD探测器获取单晶数据的方法学细节。

这项研究的重要意义在于：首先，颠覆了"水诱导聚集必然导致AIEE"的简单认知，证明溶剂簇合物介导的分子隔离才是荧光增强的关键；其次，建立了从分子相互作用到宏观聚集形态的完整构效关系图谱；最后，为设计新型环境响应型发光材料提供了"溶剂工程"新策略——通过精确调控DMSO-water-(DMSO)₃
超分子组装体，可实现ACQ与AIEE的人为切换。正如CRediT署名所示，Haiyan Fan团队通过多学科交叉研究，为复杂溶剂体系中发光机制研究树立了新范式。