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南开大学刘育教授课题组报道了通过水溶性磺化冠醚主客体络合诱导三苯胺类有机共轭阳离子产生近红外荧光发射的超分子组装体系，进一步研究发现该体系能够在水中高效调控对稠环芳烃和有机硫化物的光氧化反应进程，这对于超分子光学探针的发展具有重要意义。
单线态氧作为一种常见的活性氧组分，一般可以通过光敏剂参与的光化学反应高效产生，并在光催化和疾病治疗等方面展现出了巨大的优势。目前，虽然能够通过分子设计的手段提高单线态氧的产生效率，但是以精准可控的方式产生单线态氧是十分必要的，这样会降低和消除由单线态氧失控产生而带来的不利影响。
基于合成受体识别与组装的超分子化学作为一门交叉学科，可以通过主客体之间的非共价相互作用调控光敏剂的分子构型和分子间聚集行为，从而获得具有光活性的超分子纳米材料。在以前的报道中，环糊精、葫芦脲、杯芳烃和柱芳烃等大环主体化合物均不同程度地被用来调控光敏剂客体的光物理性质，并赋予了超分子组装体可控的单线态氧的产生能力。但是，与这些经典大环分子相比，作为被人们最早熟知的第一代超分子主体化合物——冠醚，在水溶液中调控单线态氧产生的研究却鲜有报道。这一方面是由于冠醚的分子结构特征，使其不能与客体分子在水中形成稳定的超分子络合物，另一方面受到冠醚环腔大小的限制，传统的冠醚分子一般只适用于在有机相中键合尺寸较小的金属离子和有机阳离子。
图1. 磺化冠醚与三苯胺基喹啉鎓盐之间的主客体相互作用、包结键合诱导的近红外荧光发射行为、及其调控单线态氧产生并应用于调控稠环芳烃（蒽）和有机硫化物（甲硫基苯）的光氧化反应。 为了解决上述问题，刘育教授课题组近年来设计合成了多种水溶性磺化冠醚衍生物，该类主体化合物以烷氧基链连接的苯基或萘基作为分子骨架，并通过引入4个磺酸基团提高了其水溶性；同时，共轭芳环和磺酸基团的存在使得磺化冠醚能够在水溶液中与多种有机阳离子形成稳定的主客体络合物，并且成功应用于构筑多种不同类型的纳米超分子组装体。 在最近工作中，该课题组利用双（4,8-二磺酸基-1,5-萘基）-32-冠-8对一系列含有三苯胺的吡啶盐类光敏分子进行包结，发现磺化冠醚可以通过静电吸引和π-π堆积协同作用与吡啶盐发生很强的主客体络合作用，降低了光敏分子的非辐射跃迁能力，进而实现了主客体络合物荧光发射强度的显著增强。以含有三苯胺基的喹啉鎓盐为例，与磺化冠醚包结后可以在675 nm处产生强烈的近红外荧光发射（图1）。另外，单独的光敏分子具有良好的单线态氧产生能力，而当磺化冠醚存在时，由于主客体络合物从单线激发态到三线激发态转变过程中能垒增加，单线态氧的产生受到了强烈抑制。随后，这一磺化冠醚络合调控单线态氧产生的超分子体系被成功应用于调控水溶液中蒽和甲硫基苯的光氧化反应进程。鉴于磺化冠醚可以在水中特异性络合多种功能有机客体分子，相信这一主客体键合诱导的近红外荧光发射和可控光氧化策略可以在光化学辅助医疗和环境修复等领域中找到更加广阔的应用场景。 论文信息： Induced Near-Infrared Emission and Controlled Photooxidation Based on Sulfonated Crown Ether in Water Xiaoyun Dong, Cong Zhang, Xianyin Dai, Qi Wang, Dr. Ying-Ming Zhang, Prof. Xiufang Xu, and Prof. Yu {attr}3226{/attr}u Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202200005
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