二十面体碳硼烷根据两个碳原子的空间位置可以分为邻位、间位和对位碳硼烷，因其具有三维的大位阻几何结构和推、拉电子性质，最近被广泛的引入到各种光功能分子上，并研究其对光物理性质的影响。研究发现邻位碳硼烷，因其具有特殊的C–C键，其可增强亦可淬灭发光。对此，如何理解和解释这种特殊的现象对于进一步设计碳硼烷功能化的光电功能分子起着重要的指导作用。
燕红课题组通过将三种不同的碳硼烷异构体引入到经典的中性磷光铱配合物Ir(ppy)2acac和阳离子型磷光铱配合物[Ir(ppy)2phen] PF6的环金属配体上，来探究其对这两类铱配合物光物理性质的影响，发现间位和对位碳硼烷在两类发光体系中都增强发光，但邻位碳硼烷却表现不同，即在中性配合物中发生磷光淬灭，但在阳离子型配合物中发生磷光增强现象。除此以外，在阳离子型配合物体系中，随着三种碳硼烷的引入，发光波长呈现规律的变化（Chem. Commun. 2013, 49, 4746）。与此同时，该课题组又将邻位碳硼烷和间位碳硼烷分别引入到三苯胺分子中，并研究了其对双光子性质的影响，成功实现了双光子三维细胞成像（Chem. Commun. DOI: 10.1039/C3CC46276E）。
在此基础上，最近该课题组又取得了新进展，他们将三种碳硼烷直接引入到经典的面式和经式磷光铱配合物Ir(ppy)3中，发现了邻位碳硼烷衍生物发光量子产率与外部环境密切相关，即与溶剂的介电常数成反比，同时通过理论计算解释了这种特殊的现象。此外，他们还开发了另一类巢式碳硼烷磷光铱配合物，由于具备水溶性好，低毒性，发光效率高，磷光寿命长等优势，已成功的运用到生物成像以及寿命成像等生物应用上。该研究成果发表在2013年的Angew. Chem. Int. Ed （DOI:10.1002/anie.201307333）上。以上研究工作与南京邮电大学赵强教授及黄维院士共同合作完成， 并得到了国家自然科学基金委杰出青年基金及科技部-国家重大科学研究计划等基金的资助。
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