小材科研|中山大学：从光致变色金属-有机配位笼到共价有机笼构筑及光响应逻辑门应用

_本文原题：中山大学：从光致变色金属-有机配位笼到共价有机笼构筑及光响应逻辑门应用
由于具有光诱导的开环和闭环异构化性质，二噻吩乙烯（DTE）型光致变色材料在开关器件、光学存储器、光电子学、磁学、生物成像和治疗等领域有着广泛的应用。其中，利用 DTE 的光响应特性在分子或超分子水平上构建复合逻辑操作系统是一个很有趣的研究方向。为此，人们设计了各种有机物、金属有机化合物、超分子或杂化体系。然而，很少有研究者用“一锅法”自组装策略得到光致变色金属-有机配位笼，然后通过还原和脱金属过程构筑共价有机笼，从而将多个 DTE 单元集成到一个有机超分子体系中实现光响应的研究。

本文插图
中山大学化学学院苏成勇和潘梅教授研究团队，基于 DTE 的光致变色配体 5,5'-（4,4'-（环戊烯-1,2-二基）双（5-甲基噻吩-4,2-二基））二吡啶基醛（PADTE ， L）、三（2-氨基乙基）胺或三（3-氨基丙基）胺（A1 或 A2）和 Zn(II) / Cd(II)离子多组分自组装，合成得到 A2L3M2 型金属-有机配位笼。接着用 NaBH4 还原亚胺键，将合成的配位笼脱金属，得到无金属的 R-A2L3型共价有机笼。配位笼和共价有机笼都能在紫外/可见光照射下发生可逆的开环/闭环异构化反应。

本文插图
【小材科研|中山大学：从光致变色金属-有机配位笼到共价有机笼构筑及光响应逻辑门应用】
图1、光致变色金属-有机配位笼到共价有机笼的构筑a）及其光转化动力学b）

本文插图
图2、共价有机笼-稀土上转换杂化材料的光响应逻辑门应用
核磁、单晶结构和紫外可见吸收光谱等表明，在紫外光照射下，笼子只有一个 DTE 单元发生了“闭环” ，并进一步研究了各个笼子光异构化过程的动力学速率。最后将共价有机笼与稀土上转换材料杂化，得到的杂化材料可以通过光照进行上转换发光颜色调控，并可应用于多模式读出的逻辑门运算。
相关结果发表在Chemical Science上，文章的第一作者是中山大学化学学院2020届博士生张建华。
来源：中山大学
文章链接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/sc/d0sc03290e