近日，东南大学智能材料研究院院长、首席科学家、化学化工学院李全院士团队在可见光光致变色方面取得重要进展。相关成果以“Robust, Ultrafast and Reversible Photoswitching in Bulk Polymers Enabled by Octupolar Molecule Design”为题发表在国际权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》，入选Very Important Paper并被选为封面论文。该文章的通讯作者是东南大学李全院士、中山大学余丁山教授和广东工业大学陈旭东教授。
给体-受体斯坦豪斯加合物（Donor-Acceptor Stenhouse Adducts，DASAs)是一类新型的光致变色化合物，可以在可见光与热的作用下在有色链状（linear）与无色环状（cyclic）间往复切换，自2014年由Alaniz等人发现以来，受到了研究者们的广泛关注，尤其是在光控表面处理、药物递送、光学信息加密与流体控制等众多领域具有潜在的应用价值。然而，与其他光致变色化合物类似，虽然DASAs在溶液中具有优异的光开关能力，但是DASAs在固态聚合物基质中的光致变色速率较慢甚至被抑制，且抗疲劳性能差，这限制了其实际应用。
该团队通过构筑八极给-受体结构，设计并合成了一系列支化结构的八极斯坦豪斯加合物（Multi-Branched Octupolar Stenhouse Adducts，MOPSAs），在聚合物基质中实现了超快、可逆的可见光光致变色，具有优异的抗疲劳性，并挖掘了其在冷链运输防伪及断链指示和光学信息加密中的应用。
优选的MOPSA-1分子在热塑性聚氨酯（TPU）薄膜中，在550 nm光照下，褪色只需6秒；在60 °C加热时，恢复着色仅需17秒，光致变色性能优于传统DASA；并且在500次褪色-恢复循环后，仍能保持67%的吸光度，这超过目前所有已报道的DASA分子在固态基质中的抗疲劳性能。
该工作不仅构筑了一类可实现超快可逆、抗疲劳性能好的可见光光致变色的新型有机光开关，还为克服光致变色分子在固体基质中光致变色性能较差这一局限提供了新的思路，从而提升了其在众多领域中的实际应用价值。
本研究工作得到了江苏省双创团队、国家自然科学基金等项目的资助。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202402349
来源：东南大学
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