將供體(D)和受體(A)分子在特定空間位置上進行超分子共組裝,為探索π功能材料在光電、生物成像和信息安全等領域的應用提供了一種有效且通用的策略。與單一組分相比,雙組分D–A共組裝所具有的協同效應和集體效應使其展現出新穎的光物理化學性質。電荷轉移(CT)是D–A共組裝的一種獨特性質,但由于電子離域效應,CT過程通常伴隨著非輻射失活,這很大程度上限制了光子發射過程,導致熒光猝滅。因此具有強發光特性的超分子CT共組裝體鮮有報道。此外,具有可逆熒光開關的超分子CT共組裝體還很少被開發,但由于其在光學計算、防偽和加密等領域的潛在應用而備受關注。
近日,課題組報道了一種新穎的具有氣致熒光變色特性的CT型超分子共組裝體。設計并合成了一系列基于蒽的樹枝狀超分子單體,用作電子給體,以1,2,4,5-四氰基苯(TCNB)作為電子受體。其中,第一代樹形分子和TCNB在分子間π–π堆積、范德華力和D–A相互作用的協同驅動下,組裝形成具有協同聚合機制的超分子共組裝體。由于超分子共組裝體的動態特性,其熒光信號可被氯代溶劑蒸汽多次可逆調節,顯示出優異的氣致熒光變色性質。進一步,課題組通過噴墨打印技術成功地制備出具有加密和認證功能的高級加密圖案。以上研究成果為高安全性的先進信息保護技術提供新的解決思路。
相關研究成果已發表于《Chemical Communications》(DOI:10.1039/D0CC03901B)
(論文鏈接:https://doi.org/10.1039/D0CC03901B)課題組高昭副教授為論文的第一作者,田威教授為論文的通訊作者。