光控准轮烷双色性与荧光可调用于多级信息加密的创新研究

来自国内的研究人员通过构建基于乙烯基联吡啶轴与葫芦[7]脲(Q[7])主客体作用的光开关准轮烷体系，解决了机械互锁分子在不同状态下多功能性调控的难题。研究实现了[3]准轮烷E-G2+@Q[7]2的光致异构化转化为[2]准轮烷Z-G2+@Q[7]，并发现其具备光致变色、蒸汽变色(NH3)和固态荧光特性，成功开发出可通过波长调控（365 nm/430 nm/氙灯）实现三重解密的多级信息加密系统，为智能安全材料设计提供了新范式。

　　

研究人员开发出一种新型光开关准轮烷系统，通过乙烯基联吡啶轴（vinyl-bipyridinium axle）与葫芦[7]脲（cucurbit[7]uril, Q[7]）大环的主客体相互作用构建。在水溶液中，[3]准轮烷E-G²⁺@Q[7]₂经光照后可发生E→Z光异构化，转化为Q[7]选择性包结中心Z-乙烯基联吡啶单元的[2]准轮烷Z-G²⁺@Q[7]。值得注意的是，E-G²⁺@Q[7]₂在固态下表现出双重光致变色和蒸汽变色（对NH₃响应）活性，而Z-G²⁺@Q[7]则无光学及蒸汽响应特性。两者因大环限域效应均显示独特的固态荧光发射。基于这些刺激响应特性，团队开发了多级信息加密系统，可通过特定波长（365 nm、430 nm或氙灯）照射实现三重解密状态，并利用荧光与颜色变化进行可编程信息显示。该工作为集成光开关、变色与荧光功能的智能材料在高端安全领域的应用提供了新思路。