【儀表網 儀表研發】功能大環分子在超分子化學領域一直扮演著十分重要的角色，設計并合成新型刺激響應的大環化合物有望在智能材料等領域展現出廣闊的應用前景。近日，中國科學院理化技術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化合物——領結芳烴(BowtieArene)。
研究人員首先通過偶聯反應實現了四苯乙烯單元與芳基溴化物側鏈單元的連接，偶聯產物與多聚甲醛在Lewis酸催化作用下發生縮合反應即可快速合成領結芳烴分子。分子的X射線單晶結構顯示其幾何形狀酷似領結，具有對稱的雙重柱狀的大環空腔，以及和柱[5]芳烴幾乎相同的形狀和尺寸。
領結芳烴在晶態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，實驗和理論計算的研究結果揭示該分子的熒光性質與分子堆積狀態密切相關。結合分子的熒光變色性質和大環分子的蒸汽吸附性質，領結芳烴進一步展現出了力致變色和蒸汽致變色的能力：經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分子重新進行有序堆積，從而實現分子無序-有序的堆積狀態以及相應熒光性質的切換。
鑒于熒光大環化合物在分子傳感、細胞成像及數據安全等領域的重要潛在應用，領結芳烴的發展有望為這些領域提供新的創新機遇。相關工作發表在《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光計算方面予以了大力協助。研究工作得到基金委、中科院、國家重點研發計劃和理化所所長基金的資助。
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