安徽大学杨家祥教授等人报道了一种新型的双态发光分子的设计及应用研究。在本研究中，作者将构型扭曲分子骨架和D-A电子构型融合，设计了一类具有优异力致荧光变色性质与细胞成像能力的双态发光（Dual-state emission，DSE）分子。

DSE类化合物因在单分子状态和聚集状态都具备优异的荧光发射性能，激发了广大科研工作者的研究兴趣。与聚集荧光淬灭（ACQ）或者聚集诱导发光（AIE）材料相比，DSE材料弥补了单态发光材料的应用缺陷，极大地拓展了荧光材料的应用能力。目前，DSE分子的设计策略主要包括两种：i）在传统刚性平面的ACQ分子中引入扭曲的AIE基团，减弱分子间的π-π堆积，提高固体发光性能；ii）构建供体-受体（D-A）的电子结构，调节分子内电荷转移过程，提高溶液和固体中的发光效率。

香豆素作为一类结构特殊的小分子，具有平面刚性结构和吸电子特征，是构建双态发射分子的理想分子骨架。在本文的研究中，作者设计了一类基于香豆素和四苯乙烯骨架的荧光分子。该类分子中的四苯乙烯基团，一方面作为电子供体，另一方面有效抑制香豆素分子之间的π-π堆积，从而提高聚集体的发光效率。此外，利用给电子能力较强的N, N-二乙基氨基修饰香豆素，增强了扭曲π分子骨架内的电子转移，提高了溶液中的发射效率。同时，在香豆素和四苯乙烯基团之间引入苯环连接体，进一步调节了分子的电子结构和空间构型，进一步提高了材料的发光性能。

实验结果表明，在合成的三个化合物中，CT具有典型的AIE效应（Φ_solid = 0.81），而NCT和NCPT表现出DSE特征（Φ_{solid, NCT} = 0.35, Φ_{THF, NCT} = 0.22; Φ_{solid, NCPT} = 0.36, Φ_{THF, NCPT} = 0.44）。NCT和NCPT作为双态发光分子在溶液和固体中都表现出了较好的应用潜力。例如，在固态时，这两个分子因具备突出的力致荧光变色性质可被应用在信息加密中。在溶液状态时，它们在溶液中的强发光性能而被用于活细胞成像。本研究所采用的设计策略不仅实现了高效的双态发射，也揭示了双态发射分子多功能应用潜力，为开发新型双态发光材料提供了设计思路。