1。1。3 含氰基的AIE分子

氰基的结构简单而且具有很大的极性，所以在光学材料的设计与制备中，氰基常常被用作官能团。因此，大量的AIE分子都含有氰基这个基团[13-15]。尽管在结构上这类带有氰基的AIE分子应该是属于含杂原子的AIE分子这一大类的，但是由于它们独特的性质以及较为广泛的应用，这里单独将这类AIE分子列出。

空间效应和电子效应都会在一定程度上影响有氰基的AIE分子的荧光效应。如Figure 8，Y。 Li[16]等人曾在2004年报道了化合物18。 在稀溶液中，化合物18的分子间会进行旋转而导致构象的变化，故而不发光。在结晶态时，这样的分子运动被限制了。而且，分子上的氢会与相邻分子上的氰基形成氢键，这就使得化合物18的分子链的刚性更强，更加强了其荧光效应，这就是分子链对这类AIE分子的影响。

Figure 8  Steric effect of cyano substituents on the molecular geometry and crystal packing of arylenevinylene luminogen 18。 Photograph of a piece of crystal of 18 taken under UV illumination。 The C–N…H hydrogen bonds in the crystal packing structure of 18 are marked by dotted lines。

除此之外，氰基所带来的电子效应对AIE体系也有较大的影响。Chen所在的课题组[17]与Necker所在的课题组[18]，都对此现象做过相应的报道。如Figure 9所示，化合物19 a、19b、19c、19d四种化合物的发光颜色都不尽相同，紫色蓝色绿色红色都有覆盖。由图可知，随着基团的供电子性增强，体系发出的光会逐渐向红光方向转变。这也为科研工作者设计发不同颜色光的AIE分子提供了新的思路。论文网

Figure 9  Photographs of crystals of diphenylfumaronitrile derivatives 19a–19c and nanoaggregates of 19d suspended in a THF/water mixture (1 : 9 v/v) taken under illumination of a handheld UV lamp。

1。1。4 含氢键的AIE分子

氢键常常是固态的超分子化合物形成过程中的一种不可或缺的相互作用力。在光物理的研究中，氢键往往被认为是可以增强发光分子的刚性、加强其RIR效应的[19-21]。这就可以减少一些非辐射的能量损失。氢键作用对发光过程很重要，ESIPIT（Excited-state intramolecular proton transfer），激发态分子内光子转变）即可说明这一点。

Figure 10  Examples of AIE luminogens with their molecular structures stiffened by intramolecular hydrogen bonds in the aggregate state。

如Figure10所示，化合物21在结晶态时有很强的荧光效应，而在溶液状态下则没有荧光效应。化合物21中的羟基，使得该分子在激发态时能够形成分子内氢键，这就是ESIPT过程[22]。在溶液状态下，分子内的苯环可以绕着C-C键旋转，分子也可以绕着N-N键旋转。而在结晶态下时，刚硬的外部条件则使分子更倾向于形成氢键，而这氢键则可以使得分子链的刚性更强，更加有利于其聚集诱导发光。

已经有很多课题组在对ESIPT进行探究。例如，Li，Yang[23]等人发现了化合物22的纳米颗粒比溶液状态下的发光强度更大。Araki[24]等人则发现化合物23也是具有AIE效应的。

1。1。5 不含生色团的AIE分子

唐教授课题组在制备TPE衍生物的过程中，发现其副产物s-TPE的产出率较高而且很容易被分离[2]。除此之外，s-TPE容易结晶，因此容易做分析检测。s-TPE与TPE不同，它的荧光效应比较独特。在THF溶液中以及在水占90%的THF/水混合溶液中，s-TPE几乎都没有荧光效应。这是可以理解的，因为s-TPE并没有电子上的聚集。

然而，令人惊讶的是，结晶态的s-TPE却显示出强烈的荧光效应。这种现象便被称之为结晶诱导发光（CIE）。而s-TPE又是没有π-π堆叠的，故而s-TPE的荧光发光机理尚未清晰，仍需要不断地探索与研究。