综述：机械力诱导发光增强与变色的有机发光团：合成、近期进展与展望

《Tetrahedron》：Mechanical Force-Induced Luminescence Enhancement and Chromism of Organic Luminogens: Synthesis, Recent Advances and Perspectives

本综述系统总结了具有"开启"（turn-on）特性的机械力致发光（MCL）有机材料的最新研究进展，重点阐述了分子结构特征与发光机制间的构效关系，深入分析了分子间相互作用和堆积模式在调控机械变色行为及机械力诱导发光增强（MIEE）性能中的关键作用，为开发新型高效智能材料提供了重要理论指导。

　　

引言

有机荧光材料因其独特的光学性质在化学传感器、生物成像、光电器件等领域展现出巨大应用潜力。近年来，具有机械力致发光（MCL）行为的有机分子研究取得显著进展，包括四苯乙烯衍生物、三苯胺衍生物、氰基苯乙烯衍生物和吩噻嗪衍生物等。这些材料不仅具有独特的光学特性，还允许简便的结构修饰，部分材料甚至在机械刺激下表现出发光增强现象。

机械力诱导的发射颜色变化指材料在外部机械力作用下发射波长发生偏移的现象，而机械力诱导发光增强则表现为在特定条件下发射强度和/或效率的显著提高。这两种特性的结合为有机荧光材料在智能传感器、防伪技术和数据存储等领域的应用开辟了新途径。

讨论

有机发光团的"开启"机械力致发光现象与电荷/能量转移和辐射过程的交替变化密切相关。目前最广为认可的机制包括机械力诱导的π-π相互作用抑制或减弱、非辐射弛豫途径限制等。分子结构、分子间相互作用和晶体堆积模式在调控机械力诱导的发射颜色变化和发光增强性能中起着关键作用。例如，具有扭曲结构的分子在受力时会发生构象变化，影响分子内电荷转移过程，从而改变荧光颜色和强度。

通过合理的分子设计，如引入特定官能团（卤素、羧基、酯基等）、构建特殊共轭体系（给体-受体（D-A）结构、多环芳烃体系）或利用非共价分子间相互作用（氢键、π-π堆积等），研究人员已开发出许多具有优异机械力致变色和发光增强性能的有机荧光材料。

总结与展望

过去十年间，随着分子设计、晶体工程及相关理论计算的发展，MIEE和MCL材料的研究取得了重要进展。未来该领域的发展方向和挑战包括开发新型高效材料、探索实际应用潜力以及深入研究潜在的发光机制。通过理性分子设计和对堆积模式的精确调控，有望实现机械力响应性能的进一步优化，推动这类智能材料在更多领域的实际应用。

作者贡献声明

贾军辉：研究设计、经费获取、论文撰写与修改；刘汉荣：实验研究、数据整理、初稿撰写。

利益冲突声明

无利益冲突声明。

致谢

感谢国家自然科学基金（21805175）、山西省基础研究项目（202203021211257）和山西省研究生教育创新计划（2024KY456）的资助。