偶氮光开关的可逆单晶到单晶异构化

《Journal of the American Chemical Society》：Reversible Single-Crystal-to-Single-Crystal Isomerization of the Azo Photoswitch

单晶E?Z异构化直接观测及分子运动机制研究揭示三步转换过程，晶体结构相似性促进异构化，挑战传统认知，为光响应晶体材料开发提供新途径。

　　

偶氮分子的可逆 E ? Z 光异构化对于开发光响应材料具有基础性意义，但由于分子运动受限，在晶体中这一过程通常会受到阻碍。长期以来，人们一直致力于实现单晶到单晶（SCSC）的异构化，即在保持完美单晶结构的情况下使分子在晶体内部发生异构化。在本研究中，通过单晶X射线衍射直接观察到了偶氮吡唑分子的SCSC E ? Z 异构化过程。E 和 Z 单晶之间的晶格相似性为这种转化提供了有利条件。研究人员捕捉到了两种关键中间态的单晶结构，揭示了一个三步转化过程。该过程不仅包括构象变化和异构化，还涉及分子运动，如层间滑动和分子间距调整，且这些运动过程中位移极小。这一发现打破了长期以来认为偶氮异构化必然会破坏单晶性的观点，从而为开发光响应晶体材料和器件开辟了新的途径。