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杨成课题组通过异质主体CT微晶形成实现有机溶剂可视化检测

访问量: 2021-02-01

电荷转移(CT)复合物在有机电子、磁导、光电开关和存储材料等领域中具有广阔的应用前景,一般来说,基于CT复合物构筑的纳米器件和微组件是通过电子供体和电子受体单元通过CT作用和其他非共价作用协同完成。超分子大环主体通过主客体作用将形成CT复合物的供体和受体限域在其空腔内来稳定CT复合物是一种独特的促进CT复合物形成的策略,该策略已被用于构筑各种超分子纳米/微米组装结构,但将不同超分子主体共晶形成异质CT复合物还从未见报道。

最近,我院杨成课题组在异质主体CT复合物的形成和形态控制方向取得重要进展。发现具有富电子空腔的全甲基化柱[5]芳烃(P5A)与缺电子空腔的全氧化产物柱[5]醌(P5Q)之间能够形成异质主体CT晶体。通过扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射(PXRD)、氢谱、热重和X射线单晶衍射等多种手段证实,该微晶的形成除了源于CT相互作用外,大环主体分子对溶剂的包结作用起到了至关重要的作用,溶剂分子作为桥梁在控制晶体成核和生长过程、决定所得材料的形态特性等方面起到重要的胶水作用。研究表明,实验室不同有机溶剂的蒸汽对能否诱导P5A/P5Q固体粉末形成CT微晶、着色程度、着色时间以及所形成的CT峰的紫外吸收强度(ICT)与吸收波长均存在显著差异,从而发展了一种区分实验室不同有机溶剂的快速、简便及可视化方法,解决了实验室常用的有机溶剂因其无色、具有挥发性且化学惰性,不借助分析仪器难以直接区分的难题。

该研究提出了一种全新的获得二元异质主体CT复合物的策略,为柱芳烃新功能化方法的不断发展以及构筑新类型的刺激响应超分子组装结构提供了新的思路和视角,进而为超分子组装体的实际应用奠定基础。

该研究成果发表在《Journal of the American Chemical Society》上,题目为"Guest-Binding-Induced Interhetero Hosts Charge Transfer Crystallization: Selective Coloration of Commonly Used Organic Solvents" 开元棋牌正版研究生米艳为论文第一作者。通讯作者为开元棋牌正版杨成教授,伍晚花副教授和北京大学化学与分子工程学院孙俊良研究员。四川大学为本文的第一作者单位和通讯作者单位。

全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11833

 

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