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武波老师在从分子到聚集体的光物理转变研究方面取得重要进展

发布日期:2025-06-12 15:52 阅读次数:

激基缔合物是聚集体发光研究的重要方向。激基缔合物(受激二聚体)由激发态分子与基态同种分子相互作用形成。为在不同体系构建二聚体结构并阐明多层级构效关系,科学家通常采用自下而上策略(如增加浓度或结晶),依赖弱非共价作用驱动的分子自发行为。光环加成是烯烃/芳烃体系的经典反应路径:光激发诱导两个活性单体形成环加合物。某些环加合物具有光化学不稳定性,经光照发生光环逆反应再生原始单体。这种共价键驱动的可逆过程提供了一种自上而下策略,可在刚性环境中调控二聚体分子排布与电子性质。

图1. 光激发下形成二聚体

本研究通过在菲骨架引入不同取代基,合成系列菲衍生物。365 nm光照下,菲衍生物在溶液中发生光环加成形成环加合物——两个芳环单元通过环丁烷共价连接,构成独特的贝壳状折叠结构。此类环加合物无发光性,但具有高效光环逆反应能力:254 nm光照可恢复原始菲结构。值得注意的是:此类固态发光二聚体无法通过母体菲分子结晶获得。固态光环逆反应过程可实现新颖的光激活荧光开关,在荧光加密图案领域具有应用潜力。本工作凸显了不同层级结构差异对材料性能的作用,为晶体中发光二聚体的构建提供了新思路。

该研究成果近期以“Harnessing Photocycloreversion for Dimer Construction and Photoactivation: From Molecule to Aggregate”为题在国际权威期刊Aggregate (影响因子 2023年 13.95 )上发表。文章第一作者为香港中文大学(深圳)丁泽洋博士和五邑大学环境与化学工程学院武波博士,通讯作者为香港中文大学(深圳)唐本忠院士、丘子杰教授和Parvej Alam教授。

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