硅纳米晶（SiNC）一方面具有无机半导体共有量子限域效应，另外一方面也具有特殊的高度依赖表面化学调控荧光性质。已知引入具有共轭结构的芳香基团还能有效调控SiNC的光物理和电学性能。然而，对纳米硅粒子表面的芳基功能化主要是利用有机金属偶联或过渡金属催化的方式实现，引入的金属盐杂质不易纯化。因此，发展更简单高效的表面芳基化方法具有特殊意义。

苯炔作为一种高度活泼的中间体，可以与多种极性σ键（N-H,O-H等）发生插入反应，从而以100%的原子经济性得到芳基化产物。常规苯炔形成方法往往需要使用强碱或者氟负离子，而这些条件与硅化合物都不太兼容。因此苯炔对Si-H键插入的反应一直未有报道。六脱氢Diels-Alder（Hexadehydro-Diels–Alder, HDDA）反应是Hoye课题组最近发展的一类形成苯炔的方法：不需加入额外试剂，多炔前体直接可以在热反应条件下生成苯炔。该方法为苯炔在硅表面化学中的应用提供了可能。

近日，中山大学化学学院杨振宇教授和朱庭顺教授合作报道了一种苯炔对硅纳米硅晶体表面进行芳基化的方法。他们利用一系列四炔底物在温和加热条件下发生HDDA反应形成苯炔中间体，进而与SiNC表面的Si-H键发生插入反应，实现其表面芳基化。

作者首先选用三乙基硅烷作为小分子模型，考察了其在标准反应条件下的转化确定反应有效性的同时展示了苯炔与Si-H插入反应的模式(图1a)，为纳米硅粒子与苯炔反应的可行性提供了依据。在反应中加入自由基猝灭剂2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物（TEMPO）并不影响反应的发生，因此排除了自由基机理的可能，并认为该反应是一个协同的过程。

硅纳米颗粒与Ar1苯炔在标准条件下的反应成功得到了Ar1功能化的硅纳米晶（Ar1-SiNC），在引入Ar1后，SiNC在有机溶剂种的分散性得到很大改善，且发光波段从红外区转变为蓝光区。为了展示了反应的普适性，作者还用该方法合成了额外两类芳基功能化的SiNC。此外，作者可以利用混合功能化（即芳基化和传统烯烃功能结合）的策略对表面尚未反应的Si-H键进行烷基功能化（图2）。

作者进一步研究蓝色荧光的来源。不同于传统烯烃功能化SiNC具有的近红外、微秒级的硅的本征荧光复合荧光相比，直接芳基化和混合功能化的SiNC均呈现出与Ar1配体接近的强蓝色荧光信号和纳秒级的短寿命。一系列表征结果表明SiNC表面直接芳基化可以有效引入了一个崭新且有效的载流子复合途径，证明了HDDA芳基化策略不仅可以进行有机分子改性，而且可以用来对硅基纳米材料的表面装饰和光物理行为进行调控。