【摘 要】
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柱芳烃作为一种新型大环主体,具有疏水空腔和高度对称的刚性柱状结构。由于其易于修饰,能够有机结合一些刺激响应基团,且可与特定的客体分子选择性识别与组装,已被用于构筑一系列刺激响应超分子体系。光有别于温度和酸碱等其他刺激,具有无侵袭性、易控制、成本低和无处不在的优点,是一种比较理想的刺激。因此,光控超分子体系已经被广泛应用于光降解、荧光开关、防伪、光控光动力治疗、拓扑形貌转换、光控细胞成像等方面。本文
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柱芳烃作为一种新型大环主体,具有疏水空腔和高度对称的刚性柱状结构。由于其易于修饰,能够有机结合一些刺激响应基团,且可与特定的客体分子选择性识别与组装,已被用于构筑一系列刺激响应超分子体系。光有别于温度和酸碱等其他刺激,具有无侵袭性、易控制、成本低和无处不在的优点,是一种比较理想的刺激。因此,光控超分子体系已经被广泛应用于光降解、荧光开关、防伪、光控光动力治疗、拓扑形貌转换、光控细胞成像等方面。本文分别以BODIPY衍生物和二芳基乙烯衍生物作为客体分子,构筑了两种基于柱芳烃的光响应超分子组装体,并研究了它们的光物理和光化学性质,进而推动了超分子化学的发展。1.通过主-客体相互作用将柱[5]芳烃(P5)和具有荧光的氟硼荧衍生物(BODIPY)结合构筑了一种准[3]轮烷。当用311 nm的光照射时,BODIPY衍生物在柱[5]芳烃存在下能够实现有效的光分解,我们通过紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱,核磁共振谱和高分辨质谱等光谱技术证明了这一结论,但没有柱[5]芳烃的BODIPY染料无法实现有效的光降解。研究表明,在没有超分子相互作用的情况下,柱[5]芳烃也可作为激活剂,通过自由基反应引发BODIPY衍生物的光降解。该研究为有机染料的高效光解提供了一种新的策略。2.通过主-客体相互作用将二苯撑乙烯桥联柱[5]芳烃(H)、光致变色二芳基乙烯(G)和尼罗红(Ni R)结合构筑了一种可调白光发射(WLE)的光控光捕获超分子纳米组装体(G/H@Ni R)。通过改变能量供体(G/H中的H)和受体中心(Ni R)的比例,可实现青色、橙红色、尤其是色度坐标为(0.33,0.34)的白色等多色可调的光致发光行为。当纳米组装体G/H@Ni R在不同波长的光照射下,G可以作为调节器来控制并改变H和Ni R之间的能量传递(ET)路径,实现包括白光发射在内的多色光致发光的光开关。此外,基于光捕获平台的光响应超分子智能材料还可以作为可擦除的多色荧光墨水来记录彩色二维码和特殊图案,并且这些图案能够可逆地隐藏和再现,有望应用于光敏照明和显示、数据存储、彩色成像、高安全级别的防伪和WLE材料等方面。
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