《Angew. Chem. Int. Ed.》在線報(bào)道我校動(dòng)態(tài)智能發(fā)光材料的最新進(jìn)展
構(gòu)建智能熒光材料的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)對發(fā)光性能的有效精準(zhǔn)調(diào)控。目前，常見的策略是將刺激響應(yīng)結(jié)構(gòu)單元引入發(fā)光分子，使其在不同熱力學(xué)穩(wěn)態(tài)之間受激切換。然而，如何實(shí)現(xiàn)時(shí)間尺度上的動(dòng)態(tài)熒光調(diào)控還存在很大的挑戰(zhàn)，主要難點(diǎn)在于如何在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)控制。近日，我?；瘜W(xué)與分子工程學(xué)院、費(fèi)林加諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心曲大輝教授課題組通過功能化修飾，將具有振動(dòng)誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)的熒光團(tuán)和化學(xué)燃料體系結(jié)合，成功構(gòu)建了一系列不同發(fā)射和壽命的時(shí)間編碼動(dòng)態(tài)熒光系統(tǒng)，最新研究成果以“Dynamic timing control over multicolor molecular emission by temporal chemical locking”為題發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202116414)。
二氫二苯并吩嗪類衍生物（DPAC）是田禾院士團(tuán)隊(duì)開發(fā)的具有振動(dòng)誘導(dǎo)發(fā)光特性的“明星”分子。在光激發(fā)下，DPAC分子會(huì)表現(xiàn)出具有獨(dú)特的構(gòu)象自適應(yīng)多色發(fā)光行為。在前期工作中，多種策略已被成功地應(yīng)用于構(gòu)建以DPAC為熒光核的多色發(fā)光體系，比如共價(jià)環(huán)化、非共價(jià)環(huán)化、機(jī)械互鎖相互作用、聚合物中的微環(huán)境控制等。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)時(shí)間尺度上的動(dòng)力學(xué)控制，研究人員在DPAC的兩端引入羧基封端的柔性鏈，將功能化的DPAC分子溶解在水性介質(zhì)中，添加化學(xué)燃料EDC驅(qū)動(dòng)分子內(nèi)的環(huán)化反應(yīng)，調(diào)控?zé)晒鈭F(tuán)DPAC的構(gòu)象自由度，改變熒光發(fā)射波長。這些分子鎖通過和環(huán)境內(nèi)水分子發(fā)生的水解反應(yīng)，自動(dòng)地解鎖回到初始狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對體系時(shí)間尺度下的動(dòng)力學(xué)控制。對側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的精細(xì)化設(shè)計(jì)可以改變分子鎖的熒光發(fā)射和壽命，實(shí)現(xiàn)對熒光顏色和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的多重調(diào)控。
研究工作主要由我?；瘜W(xué)院博士生宗澤州在曲大輝教授的指導(dǎo)下完成，并得到了田禾院士的悉心指導(dǎo)。此外，該研究工作還得到了國家自然科學(xué)基金、材料生物學(xué)與動(dòng)態(tài)化學(xué)教育部前沿科學(xué)中心、上海市科技重大專項(xiàng)、上海科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、費(fèi)林加諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心等資金支持。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202116414
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