含有荧光单元和分子开关的门控光致变色及非线性调控

设计合成具有低成本且具备有效荧光调控的二噻吩乙烯仍然是一个很有挑战性的课题。本项目拟通过分子设计，创新地通过二芳基乙烯直接引入荧光发色团，致力于发展新型荧光可控、光响应的新型二噻吩乙烯光致变色材料。通过光致变色的开关环效应，实现含有荧光单元和分子开关的门控光致变色及非线性调控。结合溶剂效应、电化学以及门控制光致变色等多种输入，研究吸收、荧光、自组装等的性质变化，期望能实现通过吸收或荧光输出的多重表达态，利用多信号分子开关设计分子水平基础的复合逻辑门。通过众多化学结构的设计与研究，归纳出合理的理论模型，推动新型荧光调控的二噻吩乙烯在凝胶体系、自组装及非线性等方面的发展，并寻求新的突破，以获得自主知识产权的成果。

本项目系统地探讨将具有六元环的荧光团引入了二噻吩乙烯的烯桥，发展新型荧光可控、光响应、光开关的光致变色材料：(1) 以具有强吸电子性的二苯并噻二唑为六元环烯桥，成功地实现了溶液及晶体的高双稳态、荧光开关效应; (2) 系统地研究了烯桥芳香性与对应光致变色闭环体热稳定性之间的关系; (3) 基于以苯并噻吩砜为桥联的二噻吩乙烯化合物构建复合逻辑门; (4) 基于萘酰亚胺和二茂铁单元的二噻吩乙烯：氧化还原荧光分子开关、门控光致变色及多重表达态; (5) 基于BF3配位构建光致变色门控（Gated photochromic reactivity）；（6）光诱导多元二噻吩乙烯六元环自组装体系的可逆构型转变。该项目通过实施，本人负责项目的设计、具体实施和论文的撰写。已在Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chemical Science、Chem. Comm.、Chem. Eur. J.等国际主流有影响的SCI收录学术刊物上发表了相关工作35篇学术论文，其中SCI收录33篇，影响因子大于5的有19篇，申请3项中国发明专利，并且1项中国发明专利授权。