近日，复旦大学朱亮亮研究员和华东理工大学邹祺副教授等研究人员合作发表了一篇工作，关于通过光激发诱导分子构象变化实现了主客体体系的有序到有序的相变。以“Photo-controlled order-to-order host–guest self-assembly transfer for an afterglow effect with water resistance“为题发表在《Chemical Science》上。

在超分子主客体化学领域，光控主客体自组装是构建功能纳米材料的快捷和有效方式，然而传统主客体体系在光控前后的组装结构通常是不规则且无序的。这是因为传统的光响应主客体体系是基于基态的自组装和光化学的原理。然而，光异构化（比如偶氮苯的顺反异构）等化学反应的效率无法达到100%，并且很可能发生副反应。基于该原理的光控体系本质上是两种异构体比例调节的双稳态过程，整个过程是不连续的。因此光照下组装体结构的转变通常是不完全和有缺陷的。

相比之下，多硫苯芳烃的光响应是一个光物理过程，依靠分子构象的变化来驱动组装体系的变化。其激发态的长寿命确保分子在弛豫之前有足够的时间发生碰撞和相互作用，从而发生自组装，即激发态自组装（图 1）。由于仅涉及构象变化，光控所需的能垒相对较低，所以整个过程是连续的，并且在光照时间上更可控。通过与环糊精的主客体包络协同作用（图 2），最终解决了主客体体系在光调控下的有序性问题（图 3-4）。这种有序到有序的主客体自组装转变可以改善材料的光学性质，通过光控掺杂制备的薄膜寿命和耐水性均得到了大幅度提升（图 5）。

图1.分子水平研究

图2.主客体自组装

图3. 纳米相变研究

图4. 通过高级自组装获得的晶体结构

图5. 功能薄膜研究

本文第一作者为复旦大学博士研究生刘谋为，通讯作者为复旦大学朱亮亮研究员和华东理工大学邹祺副教授。相关实验也得到了华东理工大学曲大辉教授和复旦大学徐一飞青年研究员的支持和帮助，特别是本课题的实验的电镜数据采集得到复旦大学高分子系冷冻电镜平台的大力支持。

原文链接：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/sc/d4sc03451a