综述：可见光和近红外光响应性偶氮化合物的分子工程视角

（编辑推荐）本综述系统探讨了偶氮化合物（azo compounds）从紫外（UV）向可见光/近红外（NIR）光响应性的分子设计策略，涵盖结构修饰、电子推拉体系、异环/桥联架构等创新方法，并展望其在光药理学（photopharmacology）、靶向药物递送（drug delivery）及智能材料中的突破性应用。

　　

光化学基础与偶氮化合物的特性

偶氮苯（azobenzene）作为经典光开关分子，其双苯环通过–N=N–键连接的结构赋予独特的顺反（cis-trans）异构化能力。紫外光（320 nm π-π跃迁和440 nm n-π跃迁）驱动的异构化虽被广泛研究，但组织穿透性差和光毒性限制了生物应用。

可见光/NIR响应性分子设计策略

为拓展波长响应范围，研究者开发了四大策略：

1. 推拉电子体系：通过给电子基团（如–NH₂）和吸电子基团（如–NO₂）的协同作用，将吸收红移至600 nm以上；
2. 异环修饰：吡啶、噻吩等杂环替代苯环可调控能隙，如BF₂螯合物吸收可达800 nm；
3. 质子化/金属配位：氮原子质子化或与Cu²⁺结合可显著改变电子分布；
4. 桥联结构：如二氮杂萘（diazocine）通过环张力提升NIR异构化效率。

生物医学与材料科学应用

靶向治疗：NIR光触发的偶氮药物递送系统（如抗癌药顺铂前体）可实现深层组织控释；
智能材料：偶氮聚合物薄膜的光致形变用于微流控阀门，响应时间<1秒；
光热协同：金纳米颗粒-偶氮复合物通过表面等离子共振增强局部热疗效果。

挑战与未来方向

当前瓶颈包括长波长下的异构化量子产率下降（<5%）及热稳定性不足。解决方案如双光子激发（two-photon absorption）和上转换纳米颗粒（UCNPs）耦合技术或成突破口。未来或将实现可穿戴光响应织物与自修复材料的商业化应用。

（注：全文严格基于原文实验数据与结论，未添加非文献支持内容）