光開關(guān)分子因其化學或物理性質(zhì)可由光照遠程即時調(diào)控而備受矚目，引起了光電子、生物技術(shù)和藥物傳遞等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。特別的，有效調(diào)控它們發(fā)光顏色對實現(xiàn)各種先進的光學應用至關(guān)重要。為了精準調(diào)控發(fā)光波長，研究人員已發(fā)展了修飾熒光基團和通過調(diào)節(jié)分子的非共價鍵等多種策略。其中，動態(tài)配位鍵作為一種非共價鍵的類型，因其具有可控解離和配位的特點，為發(fā)展新型光開關(guān)分子提供了一條有效的途徑。
近日，南京郵電大學的馬云教授和趙強教授課題組利用含有三聯(lián)吡啶基團的腙分子作為配體，通過與不同鋅鹽的動態(tài)配位和基于四丁基氟化銨的解離反應，在溶液狀態(tài)下成功實現(xiàn)了發(fā)光顏色和強度的動態(tài)調(diào)控。此外，通過將光開關(guān)分子摻雜到聚合物基質(zhì)中，成功地實現(xiàn)了可逆發(fā)光切換的發(fā)光標簽。這項工作探索了動態(tài)配位作用在調(diào)節(jié)熒光顏色方面的潛在應用。
酰腙作為一種新型光響應材料，因其具備雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)特性和相對較長的熱半衰期而引起了廣泛的研究與關(guān)注。通常情況下，酰腙的熒光顏色可通過引入不同位置的供電子或吸電子基團來實現(xiàn)調(diào)控。在本研究中，研究人員利用不同金屬鹽和配體之間的相互作用，實現(xiàn)了在酰腙類分子發(fā)光波長從綠色到橙紅色發(fā)光的調(diào)節(jié)。此外，通過在溶液中引入氟離子，導致配合物配位鍵解離，使配體能與新的鋅鹽再次發(fā)生配位，從而在溶液中實現(xiàn)了熒光波長的動態(tài)調(diào)控。理論計算表明，HOMO能級和LUMO能級之間的能隙在配體與含Cl-，CF3SO3-，ClO4-的鋅鹽配位后逐漸減小，進一步驗證了陰離子差異性對能隙變化的影響，最終導致了發(fā)射波長的改變。 論文信息 Dynamic Metal-ligand Coordination for Fluorescence Color Regulation of Hydrazone-based Bistable Photoswitches Diankun Zhang, Jufu Zhao, Aiwen Shao, Jiangang Li, Ye Zhang, Prof. Shujuan Liu, Prof. Yun Ma, Prof. Qiang Zhao Chemistry – An Asian Journal DOI: 10.1002/asia.202300708
