Janus型分子是指兩邊具有不同結構的分子。將其概念引入到樹枝狀分子的結構設計中，會賦予樹枝狀分子特殊的性質。在武漢大學李振教授課題組的研究中(Chemical Science, 2016, 8, 340-347)，唐潤理博士將Janus的概念引入到有機二階非線性光學樹枝狀分子的設計中，為有機二階非線性光學高分子的研究注入了全新的想法。
該課題組設計了兩種具有不同排列方向生色團的枝狀結構：一種是生色團的偶極矩沿著中心向末端排列；另一種則相反，生色團的偶極矩沿著末端向中心排列。這兩種樹枝狀結構很像自然界中存在的“樹冠”和“樹根”。而這兩種不同的樹枝狀結構連接在一起就組合形成了Janus型樹枝狀分子。
相比傳統的樹枝狀分子而言，Janus型樹枝狀分子不僅在空間上有著更接近球形的結構，能進一步削弱非線性生色團片段之間強的偶極-偶極相互作用，而且其單分子中各個生色團因為化學鍵的束縛促使分子整體上存在著天然取向，呈現出一定的非中心對稱排列，這在以往報道的樹枝狀分子中是不存在的。
此次研究中，該課題組發現了一種具有非常完美球形結構的含13個硝基偶氮苯發色團的Janus型分子，D-13N：具有不同排列方式的樹枝狀結構分別連接在作為“樹干”的生色團的給受體兩端，形成了整體上沿著由下而上排列的“樹狀”分子。武漢大學李振教授課題組測試了其宏觀二次非線性光學效應，發現其d33值高達299 pm/V (@1064 nm)，為目前含硝基偶氮苯生色團的二階非線性光學材料所能達到的最高值。與李振課題組以往的設計的樹枝狀分子相比較，可以發現：D-13N分子是在具有幾乎最少生色團部分的情況下取得了最高的非線性效應，充分體現了該課題組所提出“合適間隔基團”概念的指導價值，并展現出Janus型樹枝狀結構對分子宏觀性能的貢獻。
該論文的作者為：Runli Tang, Shengmin Zhou, Ziyao Cheng, Gui Yu, Qian Peng, Huiyi Zeng, Guocong Guo, Qianqian Li and Zhen Li
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