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  從分子設計到分子性質與相互作用的研究是分子工程制備新型功能材料的基本策略。這種“自下而上”的方法揭示了分子結構如何對分子堆積及自組裝產生影響，進而調控復雜體系的功能。一般來講，科研工作者通過合成新的分子結構來構建具有特定功能的體系，如生物成像探針、光學材料、生物醫藥材料等，然而合成過程有時費時費力，分子結構的改變也可能影響分子固有的優異性質。改變分子的立體構型是調控功能材料宏觀性質的另一種潛在方法。C=C雙鍵的順反異構體在生命與材料科學中發揮著重要的作用，例如順式的他莫昔芬是一種較弱的雌激素拮抗劑，而反式的他莫昔芬則是有效治療乳腺癌的雌激素阻抗劑。因此設計基于C=C雙鍵的順反異構體并研究其結構-性質-功能的關系對分子工程具有重要的意義。

  雙功能化的四苯乙烯（TPE）及其衍生物非常適合開展C=C雙鍵順反異構體的相關研究，原因如下：

• （1）異構體可以通過單取代的二苯甲酮經McMurry偶聯反應輕松得到；

• （2）具有聚集誘導發光性質的四苯乙烯在高科技應用中已經發揮了重要的作用。

  基于以上原因，科學家致力于TPE立體異構體的分離與研究，為闡明聚集誘導發光性質合成了純TPE異構體，同時其他的異構體用于研究其不同的生物應用。然而由于異構體分離與結構確認十分困難，基于TPE的順反異構體的數目與種類仍舊十分有限。

圖1. 順反異構體及其組裝、熒光等性質的不同

  香港科技大學唐本忠院士課題組長期致力于聚集誘導發光材料的研究。近日，他們課題組將四苯乙烯與可提供氫鍵作用的2-脲基-4[1H ]-嘧啶酮結構相結合，通過簡單的柱層析分離成功得到了可穩定存在的順反異構體(Z )-TPE-UPy與(E )-TPE-UPy。兩者具有不同的組裝行為，經充分論證發現，這種不同的組裝可能是他們具有不同光物理性質的原因，(Z )-TPE-UPy可以用作汞離子的探針，而利用(E )-TPE-UPy可以得到二維與三維的光刻圖像。作者證明兩種探針可實現不同的功能，從而完成了這對異構體從結構到性質、再到應用的全面研究。相關研究結果發表在Journal of the American Chemical Society 上，文章的第一作者為該課題組的博士后彭慧晴。

  論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b05792