三組份溫變色染料是由隱色體染料、顯色劑以及溶劑構(gòu)成的溫致變色響應(yīng)材料,其因色譜廣、溫變顏色對(duì)比度高、循環(huán)性好受到廣泛的關(guān)注以及研究,因此這種可視化的響應(yīng)機(jī)制在分子邏輯領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。但三組份溫變色染料變色過程僅依賴于溫度的變化,而這種單一變量的輸入/輸出限制其在信息傳遞、信息儲(chǔ)存以及防偽等領(lǐng)域的應(yīng)用。
為解決上述問題,江南大學(xué)王潮霞教授團(tuán)隊(duì)基于三組份溫變色染料體系質(zhì)子化變色機(jī)理,設(shè)計(jì)合成新型偶氮苯分子作為“鎖”,光控開關(guān)隱色體染料與顯色劑分子之間的鍵合作用力。偶氮苯分子能夠在光照條件下實(shí)現(xiàn)分子異構(gòu),從而改變與顯色劑分子酚羥基質(zhì)子之間的作用力,進(jìn)而達(dá)到對(duì)顯色劑分子光可控“鎖”住的功能。研究者成功揭示了偶氮苯分子在三組份溫變色染料體系的控制機(jī)理,并針對(duì)分子邏輯設(shè)計(jì)思路,展示了多輸入分子邏輯門以及S-R鎖存器的應(yīng)用。相關(guān)工作由王潮霞教授和查爾姆斯理工大學(xué)Kasper Moth-Poulsen教授為通訊作者,江南大學(xué)博士生費(fèi)良為第一作者,以“Optically Controlled Thermochromic Switching for Multi-Input Molecular Logic”發(fā)表在《Angewandte Chemie International Edition》。
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