曲大辉团队利用超分子化学手段调控化学发光
发布时间:2021-11-20   访问次数:10

曲大辉团队利用超分子化学手段调控化学发光

近日,曲大辉教授课题组在超分子化学调控化学发光的研究中取得了重要进展,相关研究成果以“Color-Tunable Single-Fluorophore Supramolecular System with Assembly-Encoded Emission”为题发表在《Nature Communications》上(Nat. Commun. 2020, 11, 158; https://www.nature.com/ articles/s41467-019-13994-6)

如何实现对分子发光的智能调控一直以来都是人们研究的热点。近几十年来,化学家们相继开发出了许多荧光波长可控、具有刺激响应性的智能荧光材料。然而,多数材料都涉及到繁琐冗长的有机合成过程,限制了它们的进一步应用。随着超分子化学的发展,化学家们发现主客体作用、亲疏水作用力、氢键等超分子作用力是一种调控分子发光的优良手段。但是,如何通过简单有效的方法构建荧光发射波长可调控的智能荧光材料仍然存在巨大的挑战。

本工作中,团队通过将荧光团芘以酰腙的方式连接在亲水性分子上,构建含单一荧光团的两亲性分子,该分子的发光波长与荧光团芘之间的距离密切相关。研究者们通过亲疏水作用力以及主客体识别作用这两种超分子手段来实现可逆调控荧光团芘之间的距离,进而实现对其荧光颜色的可逆调控,在很大范围内能够调节其发光颜色从蓝到黄并包含白光发射。同时,研究者利用α-淀粉酶缓慢催化降解环糊精大环的机制,实现了超分子组装体在酶催化条件下发生自发解离过程,进而构建出以环糊精为化学燃料,时间“编程”的非平衡动态组装荧光系统,并成功应用于自擦除的凝胶书写材料。