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Angew. Chem.:光功能蒽基配合物的“川剧变脸”
更新日期:2023-02-24  

刺激响应材料是一类可在光、热、压力、电、pH等外部环境下发生物理/化学变化的功能体系,为机械、光电器件、信息存储等领域的发展提供了基础,受到了学术界和工程界的广泛关注。

近期,北京师范大学化学学院闫东鹏教授课题组报道了利用蒽基配合物的晶态和非晶态来调节光诱导脱色和着色过程(称为逆向和正向光致变色)。在配合物晶型1中,相邻的蒽以面对面方式有序排列,为[4+4]环加成反应提供了先决条件。光照后,晶体表现出光致炸裂行为,实现了光能-化学能-机械能的转化;同时颜色从淡黄色变为白色,即逆向光致变色行为。其多晶型2中蒽以交错的方式排列,不具备发生环加成反应的结构基础。上述结果证实通过改变蒽的排列方式可有效控制光-力转换的发生(如下图)。

两例晶态配合物均可通过简单研磨转化为无定形态,荧光从黄色或暗橘色变为青色,即力致荧光变色,表明荧光可以作为一种可视化工具区分结晶态和非晶态。转变为无定形态后,由于面对面的π-π相互作用被破坏,配合物表现出光生自由基诱导的正向光致变色行为,即光照后从淡黄色变为棕色。

基于研磨导致的发光差异和双向光致变色行为,进一步展示了基于同一种化合物实现的丰富光学特性,在信息加密、防伪和光学打印中体现出应用前景。

综上所述,这项工作不仅为基于同一化合物的双通道光致变色和力致发光变色设计提供了思路,并为光化学反应路线调控、光致变色以及宏观运动之间的关系提供了新的认识。这些设计原理有望进一步扩展到其他金属-有机体系,为发展多功能刺激响应型分子体系提供有效途径。

论文信息

Leveraging Crystalline and Amorphous Metal–Organic Complex for Transformation of Photosalient Effect and Positive–Negative Photochromism, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202217054, DOI: 10.1002/anie.202217054

(摘自WileyChem