压致变色材料在机械传感器、防伪和存储设备中具有广泛的应用前景,引起了人们极大的研究兴趣。由于其高度可调的发光性能,结晶多孔材料(CPMs)在压致变色方面得到了广泛的研究。然而,具有宽压力范围的可逆和高对比度发射响应仍然具有挑战性。近日,东北师范大学孙春义教授和王新龙教授课题组以手性芳香型分子笼为基本构建单元,合成了第一个具有弹簧结构的分级多孔笼基π-堆积超分子骨架(Cage-πOF-1),并与吉林大学邹勃教授合作,研究了其在超高压力下的光致发光变色行为。
图1. Cage-πOF-1的合成、结构展示与超分子组装。
研究显示,Cage-πOF-1晶胞内的每个胶囊状分子笼通过三个萘基片段中的苯环与周围的三个分子笼通过分子间π-π相互作用连接,最终形成三维多孔超分子骨架结构。整个超分子骨架完全依赖于π-π堆积作用,因此被归类为π-堆积超分子骨架(πOFs)。值得注意的是,它代表了首例基于笼状分子的πOFs。
图2. Cage-πOF-1在高压下的光致发光性能。
图3. 通过DFT计算模拟的Cage-πOF-1在不同收缩情况下的结构变化。
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