Advanced Fuctional Materials:荧光光致变色ɑ-氰基二芳基烯分子开关:一类新兴的功能性二芳基乙烯

荧光光致变色分子具有在不同光触发下发射的荧光颜色可调的特征,近年来由于其在新型显示技术、化学生物传感,可重复擦写数据存储和超分辨细胞成像等诸多领域的潜在应用引起了人们极大的研究兴趣。基于此,以螺吡喃和二芳基乙烯衍生物等荧光光开关分子为代表,这类材料的光致变色以及荧光开关行为受到了广泛的关注和研究。其中,α-氰基二芳基乙烯(即:α-氰基功能化的二芳基乙烯),作为一类新兴和极具潜力的“Non-Azo(非偶氮)”Z/E异构化光致变色分子开关材料,因其独特的聚集诱导荧光增强以及异构化过程中荧光可调的特征备受青睐。近年来,α-氰基二芳基乙烯光开关材料已经发展出单氰芪、双氰芪和二芳基双氰基乙烯作为骨架结构的多种类型材料。相关研究主要集中在分子设计、光化学和光物理行为以及智能软物质材料与技术应用领域。

近期,北京化工大学材料学院材料学院郭金宝教授与欧洲科学院院士、欧洲艺术与科学院院士、美国肯特州立大学液晶研究所 Li Quan(李全) 教授课题组合作综述了α-氰基二芳基乙烯荧光光开关分子在光响应功能材料领域取得的重要进展。本综述系统总结和介绍了这类光开关的分类、光化学和光物理行为以及由这类分子开关构筑的液晶体系、液晶聚合物、凝胶和自组装纳米结构的光调控性能。文中同时阐述了α-氰基二芳基乙烯分子开关构筑的功能材料在液晶显示、传感器、信息存储与加密、形状可调智能材料和生物医学成像等领域的应用。最后,本文对这类荧光光致变色分子开关材料面临的主要挑战以及光响应智能软光子材料的发展趋势进行了分析和展望。

本工作在线发表在Advanced Fuctional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202007957)上,第一作者为北京化工大学材料科学与工程学院博士研究生林思阳。