调控光激发态分子的热力学、动力学对于光活性过渡金属复合物分子非常重要，与空间相互分离的电荷转移态不同，自旋翻转态的能量无法通过Pauli排斥作用直接进行预测，因为电子云重排效应是其中的关键作用。
有鉴于此，图宾根大学Michael Seitz、德国联邦材料测试中心(BAM) Ute Resch-Genger、美因茨大学Katja Heinze等报道通过多参考态量子化学计算作为指导，合成了一种具有自旋翻转作用的新型荧光分子[Cr(bpmp)2]3+ (bpmp=2,6-双(2-吡啶甲基))，通过量子化学预测该分子具有蓝移荧光效果。实验测试发现通过自旋翻转作用实现了780 nm荧光蓝移至709 nm，同时荧光量子产率提高至20 %，室温条件D2O溶液激发态寿命达到毫秒尺度。进一步的通过对配体进行氘代处理，荧光量子产率提高至25 %。（1）[Cr(bpmp)2]3+的较高激发态能量，而且其能够比较方便的还原为[Cr(bpmp)2]2+，因此实现了非常高的激发态氧化还原电势，bpmp配体的亚甲基桥在较高pH值溶液作为Brønsted酸将荧光淬灭。
（2）通过这种对pH非常敏感的Cr(III)荧光分子，实现了对pH进行光学检测。这种以高丰度Cr中心金属有机自旋翻转配合物分子的光物理性质、基态性质（包括量子产率、荧光寿命、氧化还原电极电势、酸/碱性）比经典贵金属[Ru(α-diimine)3]2+电荷转移复合物更好。Florian {attr}3221{/attr}enauer, Cui Wang, Christoph Förster, Pit Boden, Naz Ugur, Ricardo Báez-Cruz, Jens Kalmbach, Luca M. Carrella, Eva Rentschler, Charusheela Ramanan, Gereon Niedner-Schatteburg, Markus Gerhards, Michael Seitz*, Ute Resch-Genger*, and Katja Heinze*, Strongly Red-Emissive Molecular Ruby [Cr(bpmp)2]3+ Surpasses [Ru(bpy)3]2+, J. Am. Chem. Soc. 2021DOI: 10.1021/jacs.1c05971https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c05971
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