六芳基联咪唑分子开关的研究进展

作     者：龚文亮 熊祖劲 朱明强 GONG Wenliang;XIONG Zujin;ZHU Mingqiang

作者机构：武汉光电国家实验室华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074 

出 版 物：《影像科学与光化学》 (Imaging Science and Photochemistry)

年 卷 期：2014年第32卷第1期

页      面：43-59页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(21174045) 国家重大科学研究计划量子调控(2013CB922104)项目 北京分子科学国家实验室开放基金资助 

主　　题：六芳基联咪唑 三苯基自由基 光致变色 荧光分子开关 全息成像 超分辨荧光成像 

摘      要：六芳基联咪唑(Hexaarylbiimidazole,HABI)的光致变色效应,是1960年Hayashi和Maeda在研究2,4,5-三苯基咪唑氧化时产生化学发光的过程中偶然发现的。作为一类新型光致变色分子,HABI同时具有光致变色、热致变色以及压致变色特性。其变色机理是光照打断HABI分子中两个咪唑环之间的C—N化学键,产生两分子三苯基咪唑自由基(triphenylimidazole radical,TPIR)。由于HABI在变色后形成的有色态(TPIR)褪色比较慢(半衰期τ1/2为几分钟到几十分钟),同时生成的自由基比较活泼,容易发生不可逆副反应,使得其作为光致变色材料的抗疲劳性较差。近十几年,Jiro Abe课题组提出桥联绑定两个三苯基咪唑的构想,使得HABI的光致变色逆反应的半衰期由数分钟降低到几十微秒,尤其是近期,改性后的HABI成功运用于实时全息成像,显示了HABI作为新型光致变色材料的美好前景。本课题组在前人研究基础上,将HBAI的光致变色效应发展成荧光分子开关,设计合成出具有荧光分子开关性能的HABI并加以优化,成功地运用于超分辨成像。基于HABI的荧光分子开关及其新兴光学应用有望成为分子开关研究的新热点。