导语

        如何在避免繁琐单体设计的前提下，直接构筑兼具聚电解质功能与聚集诱导发光（AIE）特性的高分子材料，一直是该领域的关键挑战。华南理工大学宋波、秦安军团队发展了一种炔烃、胺与苯甲醛的一锅多组分聚合新策略，直接由非发光单体构筑主链带电AIE聚电解质。相关成果发表于Chinese Journal of Polymer Science，为功能发光聚电解质的高效构筑及其在抗菌与生物成像领域的应用提供了新思路。

重要成果

       针对传统AIE聚电解质需“预设计发光单体+后续聚合”的繁琐路线，宋波、秦安军团队提出炔烃、二胺与苯甲醛参与的多组分聚合策略，在金属催化体系下原位构筑含阳离子杂环结构的主链，实现发光单元与离子结构的同步生成（图1）。该方法的核心在于：1. 通过多组分串联反应原位生成带BF₄⁻对阴离子的杂环阳离子结构；2. 发光单元在聚合过程中自发形成，无需预制AIE单体；3. 主链即为离子骨架，确保聚电解质结构均一可控。在优化条件下，聚合物分子量最高达19900 g/mol，产率可达85%，且具有良好溶解性与结构可重复性。所得聚合物在水中表现出显著AIE效应，当水分数达到95%时，荧光强度提升约60倍。同时热分解温度达249–320 °C，显示优异热稳定性。

图1. 一锅多组分聚合构筑主链带电AIE聚电解质

图2.（a）金黄色葡萄球菌、（b）大肠杆菌和（c）白色念珠菌经 P1a2a3 处理后的营养液琼脂平板照片，以及（d）金黄色葡萄球菌、（e）大肠杆菌和（f）白色念珠菌经 P1a2a3 处理后的杀菌活性。

由于主链带正电，该聚电解质可与带负电的微生物细胞壁发生强静电作用，成功实现了低浓度下对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的高效杀伤（图2）。相比传统抗菌聚合物，本体系兼具结构简洁、发光可视化和低剂量高效率等优势。

总结与展望

本研究建立了一种从非发光单体出发直接构筑主链带电AIE聚电解质的高效合成新范式。实验结果表明，该体系不仅实现高分子量、高产率合成，还展现出显著的水相AIE增强效应和优异的抗菌活性。

在学术层面，该工作突破了AIE聚电解质必须依赖预设计发光单体的固有模式，拓展了多组分聚合在功能高分子精准构筑中的应用边界。在应用层面，该类材料有望用于生物成像、抗菌涂层及环境杀菌材料等领域，具有广阔发展前景。

研究背景

聚集诱导发光（AIE）材料因克服传统荧光团的聚集猝灭问题，在生物成像、光电材料等领域广受关注。然而，将AIE特性引入聚电解质体系仍面临合成复杂、步骤繁琐等难题。现有方法通常需要先合成带发光与离子基团的功能单体，再进行聚合，不仅步骤多、成本高，也限制了结构多样性。

另一方面，带电主链聚电解质因其与生物体系的强相互作用，在抗菌与治疗领域潜力巨大。如果能够将AIE发光响应与主链离子结构一体化构筑，将实现“结构—功能”高度耦合的智能材料设计。

因此，发展一种无需预制发光单体、可一步构筑主链带电AIE聚电解质的新方法，既具有重要的理论意义，也具备显著的应用价值。

通讯作者简介

宋波，2026年至今为华南理工大学高分子系教授，博士生导师，国家高层次青年人才，“珠江人才计划”青年拔尖人才，广东省优秀青年基金，发光材料与器件全国重点实验室固定成员。2015年和2019年先后在华南理工大学取得学士和博士学位。2019至2025年先后在华南理工大学、香港科技大学和新加坡国立大学做博士后研究，合作导师分别为唐本忠院士、孙建伟教授和刘斌院士。研究兴趣为二氧化碳新型聚合反应及其功能高分子开发和应用；以第一或通讯作者（含共同）身份共发表论文20余篇，包括J. Am. Chem. Soc.（2篇），Angew. Chem. Int. Ed.（3篇），Nat. Commun.，CCS Chem.，Adv. Sci.，Macromolecules（4篇）等。授权中国专利发明5项，美国专利1项。

秦安军，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室教授、博士生导师。国家自然科学一等奖获得者（第二完成人）、中国化学会会士、英国皇家化学会会士、国家“高层次人才特殊支持计划”科技创新领军人才。曾获国家杰出青年科学基金以及国家自然科学基金优青项目等资助。研究兴趣为基于三键单体的高分子合成化学以及有机/聚合物光电功能材料的制备及应用。现担任Aggregate责任编辑，Science China Chemistry、《化学学报》《有机化学》《高等学校化学学报》等期刊编委以及ACS Applied Polymer Materials和Materials Chemistry Frontiers等期刊顾问编委等。

Citation: Zhang, Q. S.; Song, B.; Qin, A. J.; Tang, B. Z. Multicomponent polymerization of alkynes, amines, and benzaldehyde toward main-chain charged aggregation-induced emission polyelectrolytes. Chinese J. Polym. Sci.  2026, 44, 988–995.

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