憑借在光/電/磁材料等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用前景,有關(guān)有機供-受體或電荷轉(zhuǎn)移共晶材料的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用探索在過去的幾年間得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注與報道。在超分子化學(xué)中,得益于大環(huán)主體分子獨特的預(yù)組織空腔結(jié)構(gòu),多重的非共價鍵合位點、廣泛的客體選擇性包結(jié)絡(luò)合能力,以大環(huán)主體分子作為主要構(gòu)筑單元所構(gòu)建的分子間電荷轉(zhuǎn)移共晶材料極大地拓展了有機電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合體系的研究范疇以及其作為固相材料的實際應(yīng)用價值。近日,吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院、納微構(gòu)筑化學(xué)國際合作聯(lián)合實驗室楊英威教授課題組撰寫了題為“Macrocycle-Based Crystalline Supramolecular Assemblies Built with Intermolecular Charge-Transfer Interactions”的綜述文章,系統(tǒng)地梳理了基于大環(huán)主體分子的晶態(tài)電荷轉(zhuǎn)移組裝體(MCCAs)在氣致變色材料、發(fā)光材料、二維分子鑲嵌等諸多領(lǐng)域中的最新研究進展。
圖1. MCCAs材料應(yīng)用概括圖。(圖片來源:Angew)
圖12.由大環(huán)主體分子骨架異構(gòu)所誘導(dǎo)的晶態(tài)主客體電荷轉(zhuǎn)移相互作用增強策略。(圖片來源:Angew)
綜上,將大環(huán)主體分子和有機共晶工程進行有機地結(jié)合可以創(chuàng)制出多個應(yīng)用突破口與學(xué)科交叉點,首先大環(huán)主體分子可以通過其本身固有的預(yù)組織空腔結(jié)構(gòu)以及多重非共價鍵合位點來實現(xiàn)分子間電荷轉(zhuǎn)移相互作用的穩(wěn)定和增強,并同時賦予有機電荷轉(zhuǎn)移共晶體系一定的刺激響應(yīng)能力。其次,可以通過挑選尺寸匹配且具有相反電性的主客體供受體組份來對大環(huán)電荷轉(zhuǎn)移共晶材料進行模型化且大規(guī)模的制備。最后,通過簡單的后修飾過程,大環(huán)主體分子本身即可同時提供供體和受體組份來構(gòu)筑分子間或分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移體系,在簡化該類材料制備難度的同時極大地提高了該類材料的研究價值與科學(xué)意義。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202218142
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