《Aggregation-Induced Emission: Fundamentals》书评

华南理工大学化学与化工学院 孙志红

一、概述

《Aggregation-Induced Emission: Fundamentals》由Wiley出版社出版于2014年，中文译名为《聚集诱导发光：机理》，作者为研究聚集诱导发光的开拓者唐本忠院士和秦安军教授。本书主要阐述了聚集诱导发光的机理，以及具有聚集诱导发光性能的材料及其应用，可供材料科学和化学领域的研究人员参考。

二、内容简介

聚集诱导发光（AIE）是唐本忠元素于2001年提出的一个科学概念，是指一类在溶液中不发光或者发光较弱的分子聚集后发光显著增强的现象。高效固态发光的AIE材料有望从根本上解决有机发光材料面临的聚集导致发光淬灭的难题，具有重大的实际应用价值。本书共分18章，主要总结了各类聚集诱导发光的分子类型及其发光机制，具体的研究内容如下：

第一章 合成具有AIE特性的硅杂环戊二烯（锗杂环戊二烯）

本章主要介绍了具有聚集诱导发光性能的硅杂环戊二烯和锗杂环戊二烯类分子的合成、衍生及其聚合物的制备方法。

第二章 第14族金属杂环戊二烯（硅，锗和锡）的AIE：光谱分析，取代效应和应用

本章首先介绍了第14族金属杂环戊二烯包括硅，锗和锡的分子结构及其表征，并重点阐述了该类化合物产生AIE的机理是分子内旋转受限，最后简要介绍了具有AIE第14族金属杂环戊二烯类分子在光电器件和化学传感方向的应用。

第三章 9，10-二苯乙烯基蒽衍生物的AIE及其应用

9，10-二苯乙烯基蒽及其衍生物是一类典型的AIE分子，其聚集诱导发光的机理不只来源于非辐射跃迁的分子内旋转受限，同时也受辐射跃迁的影响。本章重点介绍了9，10-二苯乙烯基蒽及其衍生物在固态发光、压电变色、荧光传感和生物成像方向的应用。

第四章 以二氨基苯为核心荧光团展现高效固态荧光

本章介绍了以以二氨基苯为核心荧光团的AIE特性及其应用。

第五章 有机离子对中的AIE

具有AIE活性的盐类分子可以通过调节平衡离子的种类达到精准调控荧光团排布的目的，其驱动力主要来源于静电作用。本章主要介绍不同尺度的有机离子对的聚集体及其在传感和检测方向的应用。

第六章 聚集诱导发光材料：共轭和旋转的艺术

本章介绍了以分子共轭和旋转受限为基础，设计合成了一系列功能性聚集诱导发光材料。

第七章 红光发光AIE材料

红光指的是波长为620至760 nm之间的材料。本章主要介绍了通过延长共轭和引入电子供体和电子受体两种策略来达到降低能隙，获得红光发光材料的目的。

第八章 具有AIE和大双光子吸收截面的三苯胺衍生物的特性

本章主要介绍了三苯胺类衍生物的聚集诱导发光和双光子吸收特性，并介绍了其在荧光开关、OLED和汞离子检测方向的应用。

第九章 偶氮衍生物的光异构化和光驱动荧光增强

偶氮化合物在光照条件下容易表现出顺反异构现象，本章主要介绍了偶氮衍生物的光异构化以及自组装形成球状聚集体引起的荧光增强特性。

第十章 超分子结构和聚集诱导发光

本章强调了超分子结构对AIE材料的重要性，包括超分子结构与AIE的构效关系，一维纳米结构的构筑以及超分子AIE材料的刺激响应性。

第十一章 超分子有机凝胶中的AIE

本章主要对具有聚集诱导发光的有机凝胶因子的设计、机理和应用进行了综述。设计有机凝胶的基本原则包括具有强的有助于一维组装的分子间作用力，聚集体在溶剂中有合适的溶解度以及有助于形成一维纤维网状的其它因素。本章介绍的具有AIE的有机凝胶分子结构包括三苯基苯盘状分子、苯乙烯衍生物类棒状分子、水杨酰苯胺衍生物类香蕉型分子和树枝状分子。

第十二章 AIE聚合物

本章介绍了一系列具有AIE的线性、超支状和交联聚合物，包括聚烯烃、聚乙炔、聚二炔、聚芳醚、聚三唑、聚亚硅基乙烯和聚乙烯硫化物。

第十三章 通过分子旋转受限增强荧光

本章首先介绍了分子旋转受限荧光增强的策略，包括通过化学键和配合作用引入大位阻基团以及通过氢键或者金属螯合作用限制分子旋转。

第十四章 分子内旋转受限：AIE的一种机理

本章以四苯基噻咯分子为AIE模型，详细分析了AIE分子的晶体结构和堆积方式，并进一步分析了分子内旋转受限伴随的粘色性、压电性、热致变色和气致变色。

第十五章 结晶诱导荧光增强

本章主要介绍了结晶诱导荧光增强的化合物及其在挥发性有机化合物传感，OLED和高密度数据存储方向的应用。

第十六章 通过时间分辨光谱研究AIE机理

本章主要介绍了通过时间分辨光谱技术研究AIE机理，并将研究的AIE材料分为存在和不存在电子供体-受体单元两种。

第十七章 通过计算化学从理论上理解AIE现象

本章介绍了采用第一性原理，通过计算化学的方法定量分析荧光量子效率以及荧光光谱。

第十八章 有机小分子AIE机理的最新理论进展

本章主要介绍了有机小分子AIE机理的最新理论进展，包括J-聚集体发光机理、无辐射通道受阻、分子内旋转受限和聚集诱导辐射跃迁机理。

三、编写特点

    本书的编撰特点在于其聚焦聚集诱导发光现象，内容针对性强，同时涵盖了各种AIE材料的设计、合成、机理以及应用，文献翔实，内容兼具深度和广度，对于研究光电材料、生物成像和智能响应的科研工作者大有助益。

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