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  近日，《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》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(bào)道了華東理工大學(xué)化學(xué)學(xué)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(jìn)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(shí)空精確可控等特征，能有效實(shí)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(lái)，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(guó)際上已獨(dú)樹一幟，通過(guò)提出“光偶聯(lián)反應(yīng)”非自由基光交聯(lián)的創(chuàng)新機(jī)制，實(shí)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(jī)制的自由基毒性及氧氣阻聚的缺陷。

  近期，為進(jìn)一步消除光交聯(lián)過(guò)程中光解副產(chǎn)物的競(jìng)爭(zhēng)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(jìn)一步提出構(gòu)建長(zhǎng)波長(zhǎng)可見(jiàn)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(jìn)一步交聯(lián)成膠，同時(shí)，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(duì)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(zhǎng)，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(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)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(jì)算部分得到了化學(xué)學(xué)院龔學(xué)慶教授的支持和幫助，由王志強(qiáng)博士完成。該研究成果得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金及國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助。

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