我人生中第一篇发表在研究期刊上的文章与激发态分子内质子转移（ESIPT）荧光染料相关，这份经历让我对ESIPT体系有着深厚的情感。尽管ESIPT材料存在一些问题，如普遍荧光效率偏低，但这一机理却在光物理化学领域有着重要的地位。

ESIPT，即激发态分子内质子转移，最初由贝尔实验室的L. E. Brus于1978年提出。尽管这一现象的发现早于Brus的文章发表，A. Weller在1955年就已注意到水杨酸的荧光谱异常，出现了双发射现象。Weller通过一系列水杨酸衍生物的实验，发现将酚羟基甲基化后，原先在440 nm处的发射峰消失，表明新出现的发射峰与酚羟基上的质子有关。

水杨酸体系的双发射现象引起Brus的注意，他意识到这一现象与TICT（电荷转移激发态）理论类似，即存在两个容易达到的激发态平衡结构，从而产生两个发射峰。这一发现揭示了分子内质子转移的复杂性，同时也展示了ESIPT体系的独特性质。

西班牙课题组在1975年通过计算化学方法模拟了水杨酸的第一单重激发态的势能面，发现该体系存在两个平衡构象：一个质子位于酚羟基上，另一个则转移到羰基上。此外，Catalan得出结论，这种互变异构仅在激发态发生，而在基态，由于右端酮式结构在基态能量不稳定，酮式会迅速转变成醇式。

整体过程包括：醇式分子被激发到激发态，由于分子内电荷转移，酚羟基的氧缺陷导致质子酸性增强，而羧基羰基的氧富电子性增强，使得原本质子在酚羟基上的构型能量更高，发生质子转移至激发态酮式结构，能量更低。退激发后，质子在羧基羰基上的构型能量升高，自发恢复至醇式结构。

ESIPT过程在生物体内普遍，如视黄醛和组氨酸残基的质子转移、绿色荧光蛋白发光的机制。通过化学合成ESIPT单元，可以复现绿色荧光蛋白的光学性能，甚至通过化学修饰得到荧光效率更高、频宽更窄的荧光材料。最常见的ESIPT体系是内六元环互变异构体系，尽管许多人认为只有六元环能发生ESIPT，但这并非事实。绿色荧光蛋白的发光单元就是七元环ESIPT体系的实例。

ESIPT染料在化学传感器设计中扮演重要角色，通过“保护-去保护”策略，设计针对特定化合物的荧光传感器。ESIPT染料的双发射性质使得它们在固体发光材料开发中具有潜力，可以通过化学结构设计调节双发射波长和强度，实现单分子白光。然而，大多数ESIPT材料的荧光效率较低，限制了其在实用化OLED等领域的应用。