近年来，作为一种实现高性能有机发光二极管（OLED）器件性能的有机发光材料，空间电荷转移（TSCT）型材料收到有机材料学家的广泛关注。此类材料通常是将电子给体和电子受体锚定在连接单元上，使其具有“面对面”构型。普遍认为，给受体之间的距离越近，TSCT过程越充分，OLED性能越好。然而，一些研究表明，具有上述特点的材料并没有表现出较好的发光性能。这表明TSCT类材料的构效关系尚不明显。

最近，苏州大学蒋佐权教授课题组在前期螺环类骨架空间电荷转移材料的基础上，利用杂原子打断和缩短连接单元键数的方式，成功地拉近了给受体之间的距离，这些材料具有不同的空间排布构型，进而表现出不同的光物理性能，为理解TSCT类材料构效关系关系奠定了基础。

该工作以前期螺芴类TSCT材料（DM-B）为基础，利用杂原子打断五元环（DMB2，DMB3和DMB4）和缩短给受体之间的键数（DMB5）构筑了具有相同给受体单元的TSCT材料。值得指出的是DMB5骨架的构筑，利用了4-原金刚烷醇的重排反应。单晶结构分析结果表明，两个锚点之间的距离从2.63 Å（DM-B）缩减到2.59 Å（DMB2）、2.56 Å（DMB3）、2.56 Å（DMB4）和1.58 Å（DMB5），给受体之间的距离被有效降低，从3.16 Å（DM-B）降低至2.89 Å（DMB2）、2.81 Å（DMB3）、2.85 Å（DMB4）和2.38 Å（DMB5）。尽管DMB5表现出最近的给受体之间的距离，但是比较sp³杂化的骨架使得给受体呈现出“边对面”的构型，这不利于TSCT过程。在DMB2-4中，更小的距离带来相对更加“面对面”的构型，这有利于TSCT过程。

进一步表征这类材料的光物理性质，DMB2-DMB4均表现出TADF特性，而DMB5并没有表现出延迟应该特性。分别研究了组成片段的磷光光谱，表明随着距离的减少，相对于DM-B，DMB2-DMB4的磷光光谱中电荷转移激发特性逐步增加，局域激发特性消失，这是由于更近的距离和更共面的结构带来的，但是这不利于TADF过程。瞬态光物理特性也证明了这一点，仅有DMB2表明出与DM-B相当的反向系间窜越速率。由此，尽管更近的距离和更共面的结构有利于TSCT过程，但是随之而来的三线态激发态更明显的电荷转移激发特性不利于TADF过程。基于这些材料的OLED器件中，DMB2表现出高达28.0%的外量子效率，而DMB5仅仅有3.6%。

所以，该研究成果表明，在设计TSCT过程中，需要综合考虑给受体之间的距离和相对排布，才能实现高性能OLED器件，为高性能OLED材料的设计与开发奠定了基础。