有机发光分子的π共轭程度显著影响材料在聚集态的光物理特性，不仅对深入理解光与物质相互作用的基本机制至关重要，还在有机电子器件、有机激光、光波导、防伪和生物成像等领域展现出广阔的应用前景。

然而，分子设计与结构修饰的复杂性，以及有机晶体中固有的紧密堆积和丰富的分子间相互作用，导致在聚集态下调控分子π共轭程度面临重大挑战。

近日，吉林大学田文晶教授、徐斌教授及清华大学方红华教授团队采用“蝴蝶型”分子骨架，通过“构象限制”策略，将“自由扇动”翅膀的“蝴蝶型”分子固定为“正交翼”构象（BN相晶体）和“对齐翼”构象（BP相晶体），实现了基于单一有机分子的π共轭程度可调。具有“正交翼”构象的BN相晶体表现出优异的光学性能，包括高光致发光效率（76.6%）、低损耗光波导（0.571 dB mm^-1）、窄半峰全宽的深蓝色放大自发辐射（FWHM：6.4 nm），以及独特的近200 nm压致变色发光红移特性。

具有“对齐翼”构象的BP相晶体的发射特性与稀溶液中的发射特性几乎相同。相反，具有“正交翼”构象的BN相晶体与稀溶液相比表现出不寻常的蓝移发射。通过结合明确的晶体结构和理论计算分析，直观有效地表明有趣的聚集态蓝移发射源于“正交翼”构象中分子骨架有效共轭长度的缩短。

这种构象灵活性与柔性单元（可旋转的“蝴蝶翅膀”和萘环）以及差异的分子间CH-π相互作用密切相关。晶体结构分析表明，BN相中萘环与相邻分子的“蝴蝶翅膀”之间的CH-π相互作用在固定苯环垂直于乙烯基平面、限制分子共轭方面发挥了关键作用。

此外，“正交翼”构象的BN相因其优异的低损耗光波导特性和窄半峰全宽的深蓝色放大自发辐射，被证实是高性能光波导和有机激光器的理想候选材料。

由于扭曲的分子构象和位阻效应，BN相中观察到较大的分子间距，预示其在压致变色材料领域也具有显著的应用潜力。通过金刚石对顶砧(DAC)装置探究了BN相晶体的压致变色性能，成功实现了在不同压力下从深蓝色到橙红色的多色发射和近200 nm的超长红移。这种显著的红移现象源于BN相中独特的分子构象和松散的分子堆积。

这项工作通过“构象限制”策略实现了有机发光体的π共轭程度可调，赋予了材料独特的发光性能。这为深入理解分子结构与光学性能之间的复杂关系提供了直观的证据，并为开发新型高效深蓝发光材料提供了新思路。