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  近日，《德國應(yīng)用化學》以“Coumarin Photocaging Groups Modified with an Electron-Rich Styryl Moiety at the 3-Position: Long-Wavelength Excitation, Rapid Photolysis, and Photobleaching”為題，在線報道了華東理工大學化學學院朱麟勇教授課題組在香豆素光籠分子優(yōu)化及其在光交聯(lián)水凝膠應(yīng)用領(lǐng)域取得的重要進展（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/ange.201800713）。

  光籠（photocage）分子作為一類具有光剪切功能的光響應(yīng)分子，具有非物理接觸、時空精確可控等特征，能有效實現(xiàn)水凝膠和藥物釋放等生物醫(yī)用材料的光智能化。

  近年來，朱麟勇課題組基于光籠分子在“光智能生物醫(yī)用材料”的研究在國際上已獨樹一幟，通過提出“光偶聯(lián)反應(yīng)”非自由基光交聯(lián)的創(chuàng)新機制，實現(xiàn)了水凝膠材料構(gòu)筑的可控與生物相容的有效結(jié)合，成功克服了傳統(tǒng)光引發(fā)交聯(lián)機制的自由基毒性及氧氣阻聚的缺陷。

  近期，為進一步消除光交聯(lián)過程中光解副產(chǎn)物的競爭吸收，提高光在凝膠中的穿透深度以拓展“光偶聯(lián)反應(yīng)”在光刻或3D打印等生物構(gòu)造中的應(yīng)用，朱麟勇課題組從光致變色理念獲得靈感，進一步提出構(gòu)建長波長可見光（450-600 nm）激發(fā)兼具光漂白特質(zhì)的3-位苯乙烯共軛的香豆素光籠分子。該光籠分子光剪切釋放出活性巰基促使進一步交聯(lián)成膠，同時，光籠分子自身發(fā)生碳正重排分子環(huán)化，破壞已有的大共軛結(jié)構(gòu)，對光的吸收下降。這不僅大幅拓展了“光偶聯(lián)反應(yīng)”的激發(fā)波長，而且有效突破了光交聯(lián)隨凝膠厚度增加而衰減的技術(shù)壁壘，為“光偶聯(lián)反應(yīng)”最終實現(xiàn)多波長調(diào)控、大尺度與深厚度的水凝膠材料的3D快速光交聯(lián)成型奠定了基礎(chǔ)。

  該工作由青年教師林秋寧特聘副研究員及楊立朋博士共同完成，其中DFT計算部分得到了化學學院龔學慶教授的支持和幫助，由王志強博士完成。該研究成果得到了國家杰出青年科學基金及國家自然科學基金面上項目的資助。

  論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201800713/full