基于酰腙衍生物TPCZ的力-酸-光三响应荧光开关行为及其应用研究

吉林大学团队针对多刺激响应型荧光材料的应用瓶颈，设计合成了一种新型D-A-D结构分子TPCZ。该材料通过机械力研磨实现氰-绿荧光转换（454→469 nm），利用TFA/TEA调控质子化可逆切换荧光开关，并具备光致顺反异构化特性。研究成果为安全油墨、防伪标签及传感器开发提供了创新解决方案，发表于《Dyes and Pigments》。

　　

在智能材料领域，开发能同时响应多种环境刺激的荧光分子始终是研究热点。传统单响应材料如仅对pH敏感的探针或光致变色化合物，难以满足复杂场景需求。更棘手的是，多数材料缺乏可逆响应能力——就像只能单向变色的"魔术贴"，无法实现信息的重复擦写。这些问题严重制约了其在高端防伪、生物传感等领域的应用。

吉林省自然科学基金支持下，研究人员在《Dyes and Pigments》发表突破性成果。他们巧妙融合三苯胺(TPA)和咔唑(Carbazole)两类强给电子体，通过酰腙键构建D-A-D型分子TPCZ。这个"分子开关"展现出令人惊艳的三重响应能力：研磨时发生晶型转变致荧光蓝移（454→469 nm），遇酸质子化后荧光猝灭（可被TEA逆转），紫外照射下则发生trans-cis异构化。更妙的是，用其浸泡的试纸通过TFA熏蒸可生成隐形图案，这种"分子密码"能反复擦写20次以上。

关键技术包括：溶剂效应法验证分子内电荷转移(ICT)特性，X射线衍射分析晶型转变机制，酸蒸气熏蒸构建可逆荧光图案。研究团队通过系统表征证实，机械响应源于结晶-非晶相变，酸响应依赖-HC=N-质子化，光响应则与酰腙键构型变化相关。

【Photophysical Properties】
紫外光谱显示TPCZ在285/366 nm处存在π-π*跃迁峰，溶剂极性增加导致发射红移（正溶剂化效应），证实其ICT特性。晶体状态下量子产率达35.2%，显著高于溶液状态。

【Acid-induced fluorescence patterning】
TPCZ试纸经TFA熏蒸1分钟即产生肉眼不可见、UV下显影的图案，分辨率达微米级。XPS证实-N=CH-质子化是猝灭主因，TEA处理可使荧光恢复初始强度（循环20次后效率仍保持92%）。

【Conclusion】
该研究开创性地将三苯胺-咔唑体系与酰腙受体结合，实现力/酸/光三重响应协同调控。其可逆荧光切换机制为开发新型防伪标签提供可能，而高达20次的循环稳定性远超同类材料（通常<10次）。特别值得注意的是，TPCZ薄膜的微图案化能力使其在信息加密领域具独特优势，未来或可拓展至活细胞pH实时监测等领域。