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“甲基”定乾坤——精准调控分子固态光致发光与光致变色性能

发表日期:2025-12-26 字体:【

近日,东南大学李全院士研究团队在固态光功能材料方面取得新进展。相关成果以“Harnessing the Magic Methyl Effect: Manipulating Photoluminescence and Photochromism of Salicylaldehyde Benzoylhydrazones in the Solid State”(“利用神奇的甲基效应:操纵固态水杨醛苯甲酰腙的光致发光和光致变色性能”)为题发表在《德国应用化学》期刊上(Angew. Chem. Int. Ed., 2026, e23608, DOI: 10.1002/anie.202523608)。

1. InIIn系列分子的结构及其光致发光与光致变色性能

荧光材料和光致变色材料是光功能材料的两大重要分支,其性能直接影响显示、防伪、信息加密等行业的技术升级。然而,利用分子工程策略精准操纵分子结构,以控制固态材料的宏观光响应行为仍然面临巨大挑战。

水杨醛席夫碱因在固态下同时具备荧光和光致变色的潜力而备受关注。该团队在前期研究基础上(Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202416363J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 22053–22061),提出了一种创新的甲基化分子工程策略,分别设计合成了两个系列的酰腙化合物InIIn(图1)。其中,不含甲基的In受到平面化的分子构型和分子内氢键的影响,在固态下表现出罕见的激发波长依赖(Ex-De)的荧光发射现象,并抑制了光致变色性能。与之相反,含有甲基的IIn呈现出扭曲的分子构型和松散的晶体堆积。尽管IIn在固态下表现出荧光猝灭现象,却激活了光致变色性能。该团队进一步探讨了不同取代基的影响,并证明了这一策略具有良好的通用性。

2. InIIn在多模式防伪、信息加密及智能涂层等领域的应用

此外,研究团队利用瞬态吸收光谱、单晶分析及DFT计算等手段验证了材料的荧光和光致变色机制,并将其应用于多模式防伪、信息加密及智能涂层等领域(图2)。

(摘自 东南大学化学化工学院)

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