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华东理工大学曲大辉教授课题组《Nat.Commun.》:在超分子化学组装领域研究新进展
2020-01-14  来源:大发排列3网

  近日,华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心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)。

  发光可控的荧光材料在生物成像,发光二极管,传感器以及光电器件等领域具有潜在的应用价值,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,这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,研究者们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。

  该工作由博士生王骞张琦博士曲大辉教授的指导下完成,并得到了田禾院士的悉心指导。该研究工作得到了国家自然科学基金委重大项目、基础科学中心、上海市重大科技专项以及华东理工大学张江树优博重点培育计划等项目资金的支持。

  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-13994-6

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