 人工分子开关是一种智能分子，其作用机制在于通过激活机制或者失活机制来控制分子的结构，使分子呈现操控者想要的性质。研究表明人工开关的固有性质与分子不同的状态有关。近些年来，研究者广泛研究分子结构的转变，特别是C=C双键造成的顺反异构体，从而获得了一类具有特殊结构和功能的分子。在构建这些分子的过程中，光诱导反应被大量应用。在人为控制分子的性质后，可以构建例如分子探针、生物传感器等智能材料，为分子材料的应用提供了更广阔的前景。尽管如此，人工分子开关的研究仍然具有挑战。 基于前人的研究，瑞典皇家理工学院的Olof Ramström教授课题组及合作者报道了一类新型的基于烯胺腈的荧光分子开关（Figure 1），这一结构可以在酸性和碱性条件下准确地调节，作者通过XRD实验验证了该分子开关具有上述性质是由于分子内存在氢键；并且作者对这一分子结构改变后所显示的聚集诱导发光（AIE）性质、CuII响应的荧光性质以及有机凝胶性质进行了深入地探讨。相关成果发表于J. Am. Chem. Soc.（DOI: 10.1021/jacs.8b09843）。 （来源：J. Am. Chem. Soc.） 首先，作者通过一种冷凝过程获得基于烯胺腈的分子(1-3)-E。NMR光谱揭示分子在有机溶液中为E构型。随后，作者为了验证自己的设计理念，通过分别加入甲磺酸（MSA）以及三乙胺（Et3N）来创造酸性以及碱性环境（Figure S2）。以分子1-E为例，在1-E的氘代乙腈溶液中加入1.0当量的MSA后，1-E分子发生质子化，有93%的分子变为Z构型的1-Z-H+。NMR光谱显示1-Z-H+分子上吡啶的N-H特征峰在7.64 ppm，而烯烃上C-H的特征峰在8.69 ppm，这是1-E的NMR光谱中不存在的，从而验证了结构的改变。作者发现，随着MSA当量的增加，分子结构完全改变。而在加入Et3N后，分子的NMR光谱与最初1-E的NMR光谱相同，说明其在碱性条件下可以自恢复，这证明其具有H+诱导结构改变的性质。 （来源：J. Am. Chem. Soc.） |
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