来源：CBG资讯 

前沿科研成果

光驱动的可逆多色超分子梭

近年来，超分子大环限域发光不仅具有优异的发光效率、高时空分辨率、良好的生物相容性等优势，而且在生物成像、传感器件、检测、光电设备以及防伪加密等领域中的广泛应用受到广泛关注。而其中具有刺激响应的发光材料更是展示出动态可控的光物理行为，成功吸引了诸多科学家的兴趣。在这一研究领域，15选5开奖刘育团队开拓了超分子大环限域驱动或增强有机小分子的光致发光行为的研究领域，并成功应用于材料、生物和信息等诸多研究领域（ACS Nano. 2023, 17, 19349-19358; Adv. Funct. Mater. 2023, 230077; Chem. Soc. Rev. 2022, 51, 4786—4827; Chem. Rev. 2022, 122, 9032—9077; Adv. Mater. 2022, 2203534; Acc. Chem. Res. 2021, 54, 3403—3414; Adv. Mater. 2021, 33, 2007476; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 27171—27177; Nat. Commun. 2020, 11, 4655; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 18748—18754）。其中关于智能响应性超分子发光体系引人注目，例如（Angew. Chem. Int. Ed. 2022,61, e2022130; Small. 2023. 2304009; Chem. Sci. 2023,14, 6457-6466; Adv. Sci. 2022, 9, 2200524；J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 13887; Adv. Sci. 2021, 2103041）。

在光控超分子研究领域，该课题组不仅实现了单分子手性步进转换（J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 16711），而且实现了智能光响应大环限域单分子多色发光，利用分子内的能量转移，实现了双向可逆的多色发光。将螺吡喃修饰的氰基苯乙烯衍生物客体封装于大环主体葫芦[8]脲中，构筑了光驱动的多色可逆超分子梭，并调控了拓扑形貌的可逆转换。利用可见光照射和黑暗环境下产生的不同颜色的荧光，该体系成功地应用于信息加密。

图1. 多色可逆超分子梭示意图（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

图2. (a) BCNMC随可见光照射变化的紫外-可见光谱。(b) BCNSP和BCNMC的1H NMR谱。(c) BCNMC、BCNSP 和可见光照射一个周期和黑暗后 BCNMC 的紫外可见光谱。(d) 加入 CB[8] 后 BCNMC 的紫外可见光谱。(e) BCNSP ⊂CB[8]和 (f) BCNMC ⊂CB[8]和 (g)一次循环后BCNSP ⊂CB[8]的 TEM 图（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

实验结果表明，该超分子体系实现了大环限域单分子双向可控多色发光行为，不仅能够在交替的可见光照射和黑暗处理后实现拓扑形貌在纳米片和纳米球之间的转化，而且能够调控该超分子体系的双向可控蓝色、绿色、黄色、和橙红色等多色发光，这一过程可以循环往复多次。

图3. (a) CB[8] 加入BCNSP 的荧光光谱。(b) BCNSP ⊂CB[8]在黑暗中的荧光光谱。(c) BCNSP ⊂CB[8]和 BCNMC ⊂CB[8]在交替可见光照射和黑暗中的荧光光谱。(d) 495 nm处的发射强度变化。(e) BCNSP⊂CB[8]溶液在交替可见光照射和黑暗条件下的照片和 (f) CIE 色度图（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

最后，利用该体系优异的光控发光行为和多色可调特性，成功实现了该超分子体系在可书写信息加密中的应用。

图4.数字加密的设计（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

综上，该工作通过大环限域策略，构筑了光控可逆多色超分子系统，为可控拓扑形貌转化和双向多色发光系统的构建提供了一条新的途径，在材料科学和生物应用等领域具有广阔的应用前景。该工作以“Light-Driven Reversible Multicolor Supramolecular Shuttle”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，15选5开奖刘育教授为本文通讯作者，15选5开奖博士生张荣为论文第一作者。

论文信息：

Light-Driven Reversible Multicolor Supramolecular Shuttle

Rong Zhang, Yong Chen, Yu Liu

Angew. Chem. Int. Ed. 2023, DOI: 10.1002/anie.202315749

教授简介

刘育，15选5开奖教授，博士生导师。主要从事合成化学的研究，研究方向为有机超分子化学。1994年教育部跨世纪人才，1996年获国家杰出青年科学基金资助，1997年被授予天津市授衔专家，2000年入选人事部“百千万人才工程”，2000年受聘为长江学者特聘教授，2010年和2015年两届中国侨界贡献奖，2012年全国优秀科技工作者，2006年和2011年分别两次任国家973重大研究计划项目首席科学家。其研究成果已在国内外核心刊物发表论文680多篇，IF>10论文100多篇，论文SCI他引18000多次，h-index 72。主编中英文专著4部，参编专著9部。以第一完成人或获国家自然科学奖二等奖1项（环糊精的分子识别与组装/2010年），省部级自然科学一等奖3项、二等奖3项，宝钢优秀教师特等奖1项和国家“十一五”科技计划执行突出贡献奖。曾任第六届和第七届国务院学位委员会学科评议组成员，中国化学会常务理事，天津市化学会副理事长，高等学校化学学报副主编，亚太环糊精协会主席，现任国际环糊精和葫芦脲协会顾问委员会委员，《中国化学快报》副主编，Asian J. Org. Chem., Aggregate等7种杂志编委。