光異構化是一種利用清潔和遠程光源將一種異構體可逆地轉化為另一種異構體的方法，已廣泛應用于光致動器、藥物緩釋、信息存儲、光致變色材料和光控器件等系統(tǒng)中。光異構超分子組裝體作為可逆光同分異構體和動態(tài)非共價相互作用的組合，具有光降解性、形狀記憶、相變等多種有趣的物理化學特性。通常情況下，由于非平面異構體具有空間位阻使其不能有序堆疊，由相對平面的異構體光異構到扭曲的異構體會導致超分子體系的解組裝。然而，盡管在液晶系統(tǒng)中已經(jīng)報道了一些在光照射下從較無序的狀態(tài)轉變?yōu)楦行驙顟B(tài)的例子，但基于反式→順式光異構化誘導的不規(guī)則聚集到規(guī)則聚集的逆向轉變，目前鮮見報道且較難實現(xiàn)。
近日，課題組報道了一種由平面到非平面光異構體轉換導致的反向超分子溶膠-凝膠轉變的例子，這與傳統(tǒng)的光誘導凝膠坍行為塌截然相反。該工作利用酰腙連接單體作為光異構分子實現(xiàn)上述溶膠到凝膠的相轉變。在單體分子中，亞胺健驅動反式-順式相互轉化而酰胺基團產(chǎn)生的分子間氫鍵形成光異構化誘導的自組裝體。由于分子中酰腙的部分反式→順式光異構化導致了單體堆疊模式的改變，從而產(chǎn)生這種溶膠到凝膠轉變的反常相變特征。在此基礎上，這種光誘導超分子凝膠可應用于微流體裝置中微閥的原位形成，因此在微型智能材料領域具有潛在的應用價值。
相關研究成果發(fā)表于《Chemical Science》（2022, DOI：10.1039/D2SC01657E），
論文鏈接：https://doi.org/10.1039/D2SC01657E。
課題組高昭副教授和碩士生閻菲為論文的共同第一作者，田威教授為論文的通訊作者。