含Si， P， B的非传统超支化发光聚合物研究进展

doi:10.7503/cjcu20250411

摘要/Abstract

摘要：

综合评述了含Si、 P、 B的非传统超支化发光聚合物的最新研究进展. 此类发光材料通过Si-O-C、 P-O-C、 B-O-C等有机无机杂化单元构建成三维超支化拓扑结构，内部富含孤对电子的杂原子（如O、 N、 S）通过空间n/π相互作用、多重氢键网络及非金属配位键自发形成“簇发光中心”，并且具有优异的生物相容性，在药物控释可视化、细胞生物成像及高级信息加密等领域展现出巨大的应用潜力. 本文重点讨论了该发光材料的发光机理、结构-性能关系，并指出了当前面临的挑战与未来研究方向.

关键词: 聚集诱导发光, 聚合物, 簇发光, 超支化聚硅氧烷

Abstract:

This review summarizes recent advances in unconventional hyperbranched luminescent polymers containing Si， P， and B. These luminescent polymers form three-dimensional hyperbranched topological structures through organic-inorganic hybrid units such as Si-O-C， P-O-C， and B-O-C. Internally enriched with heteroatoms bearing lone pairs（e.g.， O， N， S）， these heteroatoms spontaneously form clusteroluminogens through spatial n/π interactions， multiple hydrogen-bond networks and nonmetallic coordination bonds. Exhibiting excellent biocompatibility， these luminescent materials demonstrate significant application potential in fields such as drug-controlled-release visualization， cellular bioimaging， and advanced information encryption. We focus on discussing the luminescence mechanism and structure-property relationships of this luminescent material， while identifying current challenges and future research directions.

Key words: Aggregation-induced emission, Polymer, Clusteroluminescence, Hyperbranched polysiloxane

中图分类号:

O634

TrendMD:

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图/表 10

Fig.1 Schematic diagram of the structure and applications of unconventional hyperbranched luminescent polymers containing Si, P, and B

Fig.2 Synthesis route of HBPSi⁃nC[31]

Fig.3 Synthetic route of hyperbranched HP⁃1⁃4(A) and fluorescence emission spectrum of HP⁃1⁃4(B)[37]Inset： images of HP1⁃HP4 solutions under 365 nm UV light.Copyright 2025， American Chemical Society.

Fig.4 Synthesis routes of HBPSi⁃BDO, HBPSi⁃CY and HBPSi⁃CBD[39]

Fig.5 Synthesis route of hyperbranched polyphosphate(A)[48], multicolor emission of HSiP0, HSiP1, HSiP2, and HSiP3(B) and potential energy surfaces for the emission from the enhanced spatial electronic communication(C)[49]（A） Copyright 2025， American Chemical Society；（B， C） copyright 2025， American Chemical Society.

Fig.8 The influence of different metal ions on the fluorescence intensity of HBPSi⁃N ethanol solution(20 mg/mL)(A), the linear relationship between the fluorescence intensity of HBPSi⁃N ethanol solution and the concentration of Mn2+ ions(B)[41], the selectivity and anti⁃interference tests of HBPSi⁃B⁃1(C) and fluorescence photos with different anions(D)[54]（A， B） Copyright 2025， the Royal Society of Chemistry；（C， D） copyright 2024， Wiley-VCH.

Fig.9 HBPSi⁃C for information encryption and decryption(A)[56], fluorescence imaging of a latent fingerprint(bifurcation point, end point, and center point) on qualitative filter paper under excitation of 365 nm of UV light by HBPSi⁃Tyr(B)[57], and photographs of dual information encryption(C)[53]（A） Copyright 2020， the Royal Society of Chemistry；（B） copyright 2022， American Chemical Society；（C） copyright 2023， Wiley-VCH.

Fig.10 Drug loading(A) and release(B) of HBPSi⁃β⁃CD[43] and schematic of the mechanism for HBPSi⁃B⁃PNVCL’s temperature⁃induced fluorescence intensity decrease(C)[55]（A， B） Copyright 2022， American Chemical Society；（C） copyright 2025， American Chemical Society.

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