复旦大学和上海电力大学团队利用光致稳定自由基打造新型多稳态材料

能够长时间存在的自由基在有机功能化学和材料中日益引起了人们的关注。到目前为止，这些稳定自由基的产生主要依赖于氧化还原反应或热过程，缺乏材料操作的便利性。如果我们可以通过光来获得稳定的自由基，那么制备和控制就可以精确快速，而且也可以在不直接接触样品的情况下实施远程操作。虽然利用光子（或光热效应）产生自由基中间体用于化学反应很常见，但用光直接产生稳定的自由基物种仍然具有挑战性，虽然这将有助于进一步发展光化学方法以及用于稳态材料的应用。

2020年2月18日，国际顶级期刊《自然•通讯》（Nature Communications）在线发表了一篇利用光致稳定自由基打造新型多稳态材料的论文，该工作由复旦大学朱亮亮课题组、上海电力大学邹祺课题组和陈文博课题组共同合作完成。

发展多稳态材料已成为光电信息领域新的研究方向，它不仅能克服传统光电材料面临的诸多挑战和限制，而且能在分子层面探索和理解分子的内在性质，为设计高性能的有机光电信息材料提供一定的指导意义。借助目前的开关机理很难实现三个及以上稳态的转化，须另辟蹊径开发新的作用机理来构筑多稳态材料。该工作发现，吡咯衍生物和氯原子修饰的二芳基乙烯开关分子在含有氧气的氯仿溶液中，通过光激发过程，可以引起传统的光致变色反应，并同步促发产生具有生色效应的稳定自由基（在氧气存在条件下可稳定存在数小时），进而引起溶液颜色和光谱的多稳态变化。这是一类全新的基于光生稳定自由基的变色机理，而且可以有效实现光开关的三重稳态切换。并且，利用自由基易于被氧化和被捕获的特性，该体系能够用来可视化识别和定量检测包括臭氧、双氧水在内的一系列过氧化物，展现了广阔的实际应用前景。

上海电力大学已毕业硕士研究生陈炫颖为论文第一作者，现在华东理工大学读博。论文主要工作系该生在复旦大学联合培养期间完成。邹祺教授、陈文博教授和朱亮亮研究员为论文的共同通讯作者。

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Engineering Stable Radicals Using Photochromic Triggers

Xuanying Chen, Wandong Zhao, Gleb Baryshnikov, Michael L. Steigerwald, Jian Gu, Yunyun Zhou, Bin Wu, Hongwei Wu, Hans Ågren, Qi Zou*, Wenbo Chen*, Liangliang Zhu*

Nat. Commun., 2020, 11, 945. DOI: 10.1038/s41467-020-14798-9