華東理工大學在超分子化學組裝調控化學發光領域取得新進展

2020-12-17 騰訊網

近日，華東理工大學化學與分子工程學院、費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心曲大輝教授課題組在超分子化學調控化學發光的研究中取得了重要進展，相關研究成果以「Color-Tunable Single-Fluorophore Supramolecular System with Assembly-Encoded Emission」為題發表在Nature Communications上。

發光可控的螢光材料在生物成像、發光二極體、傳感器以及光電器件等領域具有潛在的應用價值，如何實現對分子發光的智能調控一直以來都是研究熱點。近幾十年來，化學家們相繼開發出了許多螢光波長可控、具有刺激響應性的智能螢光材料。然而，多數材料都涉及到繁瑣冗長的有機合成過程，這限制了它們的進一步應用。隨著超分子化學的發展，化學家們發現主客體作用、親疏水作用力、氫鍵等超分子作用力是一種調控分子發光的優良手段。但是，如何通過簡單有效的方法構建螢光發射波長可調控的智能螢光材料仍然是巨大的挑戰。

該研究工作中，研究者們通過將螢光團芘以醯腙的方式連接在親水性分子上，構建含單一螢光團的兩親性分子，該分子的發光波長與螢光團芘之間的距離密切相關。研究者們通過親疏水作用力以及主客體識別作用這兩種超分子手段來實現可逆調控螢光團芘之間的距離，進而實現對其螢光顏色的可逆調控，在很大範圍內能夠調節其發光顏色從藍到黃並包含白光發射。同時，研究者們利用α-澱粉酶緩慢催化降解環糊精大環的機制，實現了超分子組裝體在酶催化條件下發生自發解離過程，進而構建出以環糊精為化學燃料，時間「編程」的非平衡動態組裝螢光系統，並成功應用於自擦除的凝膠書寫材料。

該工作由博士生王騫、張琦博士在曲大輝教授的指導下完成，並得到了田禾院士的悉心指導。該研究工作得到了國家自然科學基金委重大項目、基礎科學中心、上海市重大科技專項以及華東理工大學「張江樹優博」重點培育計劃等項目資金的支持。

來源 華東理工大學新聞網

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