【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】功能大環(huán)分子在超分子化學領(lǐng)域一直扮演著十分重要的角色，設(shè)計并合成新型刺激響應的大環(huán)化合物有望在智能材料等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應用前景。近日，中國科學院理化技術(shù)研究所超分子光化學研究中心研究員叢歡團隊報道了一種新型的熒光雙大環(huán)化合物——領(lǐng)結(jié)芳烴(BowtieArene)。
 

　　研究人員首先通過偶聯(lián)反應實現(xiàn)了四苯乙烯單元與芳基溴化物側(cè)鏈單元的連接，偶聯(lián)產(chǎn)物與多聚甲醛在Lewis酸催化作用下發(fā)生縮合反應即可快速合成領(lǐng)結(jié)芳烴分子。分子的X射線單晶結(jié)構(gòu)顯示其幾何形狀酷似領(lǐng)結(jié)，具有對稱的雙重柱狀的大環(huán)空腔，以及和柱[5]芳烴幾乎相同的形狀和尺寸。
 

　　領(lǐng)結(jié)芳烴在晶態(tài)及不同比例四氫呋喃/水混合溶劑中具有顯著不同熒光性質(zhì)，實驗和理論計算的研究結(jié)果揭示該分子的熒光性質(zhì)與分子堆積狀態(tài)密切相關(guān)。結(jié)合分子的熒光變色性質(zhì)和大環(huán)分子的蒸汽吸附性質(zhì)，領(lǐng)結(jié)芳烴進一步展現(xiàn)出了力致變色和蒸汽致變色的能力：經(jīng)過機械研磨后得到的無序粉末可進一步通過二甲苯蒸氣熏蒸誘導大環(huán)分子重新進行有序堆積，從而實現(xiàn)分子無序-有序的堆積狀態(tài)以及相應熒光性質(zhì)的切換。
 

　　鑒于熒光大環(huán)化合物在分子傳感、細胞成像及數(shù)據(jù)安全等領(lǐng)域的重要潛在應用，領(lǐng)結(jié)芳烴的發(fā)展有望為這些領(lǐng)域提供新的創(chuàng)新機遇。相關(guān)工作發(fā)表在《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)上，并被選為VIP文章。該工作的第一作者是理化所的博士研究生雷勝男，理化所研究員曾毅和副研究員肖紅艷分別在光物理測試和理論發(fā)光計算方面予以了大力協(xié)助。研究工作得到基金委、中科院、國家重點研發(fā)計劃和理化所所長基金的資助。