基于二芳乙烯的杂化光开关材料及其应用

08-O-031

基于二芳乙烯的杂化光开关材料及其应用 易 涛，邹 莹，朴希俊，曹新华，张 松，肖述章

复旦大学化学系，200433，上海 Email：yitao@fudan.edu.cn

二芳基乙烯衍生物由于其良好的热稳定性、抗疲劳性能、快的响应速率等优点，成为最具魅力

1的光响应化合物。但是迄今为止，大多数的光驱动体系仍然停留在溶液状态，为此我们设计合成了

一系列含二芳乙烯功能基团和超分子构筑基团的分子基元，利用分子间氢键的相互作用形成纳米粒子，防止了由于π…π聚集而引起的荧光淬灭，同时通过抑制分子旋转而增强了荧光发射，由此获得了超分子水平上的固态光开关器件，进一步将二芳乙烯单元接入环己二酰胺凝胶因子，成功获得了光开关凝胶材料，通过自组装过程调控凝胶的激发光谱，使激发波长由溶液态的365nm红移至凝胶态的488nm，从而在凝胶体系中实现了具有独立的写入（365nm）、读出（488nm）、擦除（620nm）的可反复读写的非破坏性荧光读出的存储器件。此外，我们利用近红外激发的上转换材料的荧光发射与关环态的二芳乙烯可以发生共振能量转移的特点，构建了由980nm激发、540nm发射的具有非破坏性读出能力的上转换纳米磷光开关。

为了将光开关材料应用于生物检测，我们利用两亲性修饰来解决体系的水溶性，设计合成了在水中可以形成荧光囊泡的二芳乙烯化合物，使其自主进入活体细胞，实现其在活体细胞中的荧光成像，并可用紫外光和可见光的交替作用实现其在单个细胞的可逆开关行为，克服了普通荧光材料抗漂白性差的缺陷，可应用于特定蛋白质及核酸的标记和视踪，我们进一步合成了多功能的光响应材

2+2+料，可以通过与Cu、Zn等金属离子的配位作用调节荧光的强度，利用细胞荧光强度的变化使金属

离子进入细胞的过程得以检测和跟踪。

关键词：超分子凝胶、刺激响应、荧光、超声

致谢：本研究计划由自然科学基金（20771027）和973项目（2009CB930400）资助

参考文献：

1．(a) M. Irie, Chem. Rev., 2000, 100, 1685-1716; (b) H. Tian, S. J. Yang, Chem. Soc. Rev., 2004, 33, 85-97. *

Switchable Diarylethene Hybrid Materials & Applications

Tao Yi*, Ying Zou, Xijun Piao, Xinhua Cao, Song Zhang, Shuzhang Xiao

Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai 200433, China

The control of the assembly processes of photo reversible molecules for realization of photo switchable fluorescence in assembled system or in solid state is a major challenge. Herein, photochromic organogel, nano particles and hybrid based on diarylethenes with nondestructive readout capability were obtained. Moreover, a new amphiphilic diarylethene with vesicle nanostructures in aqueous solution was developed. These fluorescent vesicles have potential utility as a cellular marker or fluorescence switch in living cells

64