地区：上海市 宝山区
关键词：中国科学院化学研究所
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000005602
成果描述：
| 分子材料与器件的研究是21世纪化学的重要研究方向之一，属多学科前沿交叉研究领域。功能分子的设计与合成是分子材料和分子器件研究的创新源头。在国家自然科学基金委杰出青年基金和创新研究群体项目(均获得“成果国际领先”和结题“优秀”的评价)的支持下，课题组通过设计合成对外界刺激响应的双稳态/多稳态分子体系，研究了这些分子在外界刺激影响下的分子结构、光谱等的变化规律，以及外界影响对分子聚集状态、光物理性质和光化学性质的调控，在分子开关、分子逻辑门以及分子传感器等领域都取得了系列创新性的研究成果，为新概念分子器件构筑提供了新思路。该项目主要创新性研究成果如下：设计合成了系列光响应的螺吡喃单元的双稳态/多稳态分子体系，创新性运用螺吡喃分子的光致可逆开关环以及与金属离子的可逆配位特性，成功构建了分子开关、分子逻辑门以及复杂的分子逻辑回路。创新性运用四硫富瓦烯单元的可逆氧化/还原特性，成功发展了基于氧化/还原反应的分子开关、分子逻辑门以及化学传感器。首次发现了金属离子诱导的四硫富瓦烯-醌分子内的电子转移性质，开展了系统的研究，明晰了电子转移产生的机理和分子结构对其影响。运用四硫富瓦烯单元等功能分子的可逆转化特性，设计合成了系列新型凝胶因子。通过调节分子间的相互作用，成功调控了分子的聚集，首次获得了系列光电响应的小分子凝胶。利用四苯乙烯/硅杂环戊二烯单元特殊的聚集态荧光性质，巧妙地组合生物/化学反应，通过调节分子间相互作用，实现了对四苯乙烯/硅杂环戊二烯衍生物的聚集/解聚以及体系荧光的调控，发展了选择性好、灵敏度高的生物/化学传感器，为新概念分子器件构筑提供了新思路。这些研究成果在J.Am.Chem.Soc.、Adv.Mater.、Adv.Funct.Mater.、Small.、Chem.Commun.、Org.Lett.等国际权威期刊发表SCI研究论文78篇(其中影响因子大于6的有36篇，影响因子大于10的有12篇)。研究论文被SCI他引3220次，10篇代表性论文SCI他引1013次，其中8篇论文单篇SCI他引超过100次。项目主要完成人先后在重要国际会议做大会与邀请报告30余次。研究成果多次被Nature China、Noteworthy Chemistry、Synfacts、Materials View等著名学术网站作为研究亮点报道，部分成果入选中国科学院2008年《科学发展报告》。应邀撰写综述论文5篇，撰写英文专著四章，中文专著两章。 |
