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    Chin. J. Chem.内封文章:具有超稳定紫精自由基的电荷辅助氢键有机网络光响应材料

    【 2022年01月06日 点击:次 】

      氢键有机网络(HONs)是一种由纯有机组件通过弱分子间相互作用(如分子间氢键、π-π堆积作用、范德华力)自组装构成的新型分子晶态固体。近年来,由于其在质子/电荷传导、手性分离、气体储存/分离、分子传感、催化等领域的广泛应用,成为了科学研究的热点。在分子组装过程中,如何增加分子间氢键相互作用已成为构建具有超稳定HONs的关键点和难点。为了解决这一问题,利用寡聚阳离子和阴离子之间的静电相互作用来构建电荷辅助氢键有机网络(CAHONs)被认为是一种可靠的分子组装策略。因此,将电荷匹配的有机结构单元引入HONs,是控制CAHONs组装的关键。

    1 论文被选为当期的Insider Cover

    众所周知,有机羧酸小分子可以作为阴离子结构单元,紫精配体通常带正电荷,理论上富电子羧酸分子与缺电子紫精分子可共同组装成复合材料,这也是合成具有特定功能性质的新型CAHONs的有效方法之一。然而,基于紫精的CAHONs的相应研究非常少,限制了这类CAHONs的发展。基于此,我们合成了一例由紫精阳离子(H2CV)和羧酸阴离子(H2BTEC)共组装CAHON材料: (H2CV)‧(H2BTEC)。该材料含有多重电荷辅助氢键,表现出独特光响应特性。能够在软x射线、紫外线或阳光照射下,迅速从无色变为蓝色。根据动力学计算结果,其光致变色行为符合一级动力学。有趣的是,变色后的材料置在室温空气中两个多月也没有褪色,这可能是由于材料中含有丰富的氢键,共平面的吡啶环和缓慢的电子空穴复合,使得光生紫精自由基能够稳定存在。鉴于其优异的着色稳定性,将其应用于无墨打印。此外,该材料是一种典型的直接带隙半导体,其带隙计算值为3.24 eV,与实验值为3.40 eV非常接近。

    2 论文的TOC

    相关成果以“A Photo-Responsive Charge-Assisted Hydrogen-Bonded Organic Network with Ultra-Stable Viologen Radicals”为题发表在《Chin. J. Chem.》上(2022, 40, 351—356SCI二区),该论文被选为Chin. J. Chem.底封文章发表,李士利副教授和张献明教授为论文的通讯作者。

    论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cjoc.202290032

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