激基締合物是聚集體發(fā)光研究的重要方向。激基締合物（受激二聚體）由激發(fā)態(tài)分子與基態(tài)同種分子相互作用形成。為在不同體系構(gòu)建二聚體結(jié)構(gòu)并闡明多層級(jí)構(gòu)效關(guān)系，科學(xué)家通常采用自下而上策略（如增加濃度或結(jié)晶），依賴(lài)弱非共價(jià)作用驅(qū)動(dòng)的分子自發(fā)行為。光環(huán)加成是烯烴/芳烴體系的經(jīng)典反應(yīng)路徑：光激發(fā)誘導(dǎo)兩個(gè)活性單體形成環(huán)加合物。某些環(huán)加合物具有光化學(xué)不穩(wěn)定性，經(jīng)光照發(fā)生光環(huán)逆反應(yīng)再生原始單體。這種共價(jià)鍵驅(qū)動(dòng)的可逆過(guò)程提供了一種自上而下策略，可在剛性環(huán)境中調(diào)控二聚體分子排布與電子性質(zhì)。

圖1. 光激發(fā)下形成二聚體

本研究通過(guò)在菲骨架引入不同取代基，合成系列菲衍生物。365 nm光照下，菲衍生物在溶液中發(fā)生光環(huán)加成形成環(huán)加合物——兩個(gè)芳環(huán)單元通過(guò)環(huán)丁烷共價(jià)連接，構(gòu)成獨(dú)特的貝殼狀折疊結(jié)構(gòu)。此類(lèi)環(huán)加合物無(wú)發(fā)光性，但具有高效光環(huán)逆反應(yīng)能力：254 nm光照可恢復(fù)原始菲結(jié)構(gòu)。值得注意的是：此類(lèi)固態(tài)發(fā)光二聚體無(wú)法通過(guò)母體菲分子結(jié)晶獲得。固態(tài)光環(huán)逆反應(yīng)過(guò)程可實(shí)現(xiàn)新穎的光激活熒光開(kāi)關(guān)，在熒光加密圖案領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。本工作凸顯了不同層級(jí)結(jié)構(gòu)差異對(duì)材料性能的作用，為晶體中發(fā)光二聚體的構(gòu)建提供了新思路。

該研究成果近期以“Harnessing Photocycloreversion for Dimer Construction and Photoactivation: From Molecule to Aggregate”為題在國(guó)際權(quán)威期刊Aggregate (影響因子 2023年 13.95 )上發(fā)表。文章第一作者為香港中文大學(xué)（深圳）丁澤洋博士和五邑大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院武波博士，通訊作者為香港中文大學(xué)（深圳）唐本忠院士、丘子杰教授和Parvej Alam教授。