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而超分子作用在保護自由基方面具有更簡單和有效的優勢，如利用晶體限制效應、主客體摻雜、聚合物環境等手段都可用來穩定發光自由基。但這些手段通常只能限制自由基激子的分子運動，并不能調控其自旋離域效應。因此需要發展能夠同時從兩方面調控自由基發光性能的手段。

近日，東華大學吳宏偉研究員課題組在前期利用聚合物保護羰基自由基發光研究的基礎上（Angew. Chem. Int. Ed.?2021, 60, 23842-23848.），繼續以小分子羰基化合物作為客體，而改為以咪唑離子液體作為主體，利用靜電作用和自旋離域效應進一步增強了陰離子羰基自由基的發光性能（圖1）。

接著考察了離子液體的烷基鏈、取代基和陰離子種類對自由基發光的影響，發現具有四個和六個碳原子的烷基鏈分子對自由基發光具有最好的保護效應。這是由于具有過小烷基鏈的分子會使體系處于固體狀態，不利于離子之間的充分接觸而獲得強靜電作用；而過大烷基鏈會導致分子振動增強，不利于發光。而在咪唑上引入甲基取代基則可分散陰離子自由基的電荷而提高其穩定性；而大的陰離子基團可很好地限制分子振動，從而促進更強的自由基發光(圖2)。最終將羰基化合物A摻雜在結構優化后的離子液體F中獲得了最高53.3%的自由基發光效率。這比作者前期用聚合物保護羰基陰離子自由基的最高發光效率高出4倍多（Angew. Chem. Int. Ed.?2021, 60, 23842-23848.）。

發光自由基體系也可和其它染料分子復合，在不同摻雜比例下獲得多色發光體系，并且由于自由基具有溫度響應的發光性質而使體系可在熱操控下展現可逆發光(圖4)。另外，基于胺類化合物可與羰基自由基發生分子間作用或者反應，因此自由基體系也可被用來響應胺類化合物(圖4e-g)。基于該類自由基特殊的原位光激活性質，除了發光強度和發光波長等常用的檢測因素外，作者也引入了光激活時間作為一個新的檢測因素。