分子量作为聚合物的一种重要性质，对聚合物的物理性能，加工性能及使用性能等均有显著影响。当分子量较低时，聚合物的机械强度和韧性很低，缺乏使用价值；当分子量明显增加后，其许多优良性能随之而产生；但是，当分子增加到某一数值后，上述各种性能变化很慢，趋向于某一极限值。因此，区分聚合物的分子量具有重要意义。
超分子聚合物是单体通过非共价键作用力自组装形成的，其非共价键的动态特性赋予了超分子聚合物可逆性、刺激响应性和自适应性等一些独特的性质。目前，表征超分子聚合物分子量的方法包括理论计算，尺寸排阻色谱，质谱，核磁共振波谱等，但这些方法均不能便捷、直观地区分超分子聚合物的分子量。
针对这一科学难题，华中科技大学吉晓帆教授团队设计了一种荧光颜色可变的超分子聚合物：当分子量增加时，其显示的荧光颜色也发生变化，从而实现了超分子聚合物分子量荧光可视化区分。
在此工作中，该团队合成了一种包含两个UPy基团和芘苯并腙荧光团的超分子单体M1。随着单体浓度的增加，一方面，UPy基团使M1通过四重氢键作用力形成不同分子量的超分子聚合物，另一方面，具有聚集诱导比率发射（Aggregation-Induced Ratiometric Emission, AIRE）性质的芘苯并腙荧光团聚集程度增加，荧光颜色发生变化。因此，随单体浓度的增加，由M1形成的组装体从环状结构转变为短链超分子聚合物，再逐渐转变为长链超分子聚合物，同时，组装体的荧光颜色由深蓝色变为青色，最后变为黄绿色。 实验结果表明，当单体M1的浓度从0.100 mM逐渐增加到100 mM，这一体系荧光光谱的最大发射峰从450 nm红移至525 nm。与此同时，单体M1溶液的荧光颜色也发生了显著变化：从深蓝色、亮蓝色、青色到黄绿色的逐渐转变。此外，借助DOSY实验和理论计算，可以得出不同浓度下的超分子聚合度DPDosy。再将DPDosy和CIE位移关系图结合可知，当DPDosy从1.00逐渐增加至293后，其CIE位移也相对应地从（0.17,0.12）（深蓝色）逐渐变化至（0.27,0.46）（黄绿色）。综上，通过将AIRE基团引入到超分子单体中，超分子聚合物分子量实现了荧光可视化区分。 论文信息 A Strategy Based on Aggregation-Induced Ratiometric Emission to Differentiate Molecular Weight of Supramolecular Polymers Hui Liu, Ziqing Hu, Hanwei Zhang, Qingyun Li, Kai Lou, Xiaofan Ji* Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202203505
