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基于芘的可见光驱动分子马达
摘要： 通过扩展基于拥挤烯烃的分子马达的芳香核心，旨在实现可见光而非有害紫外光诱导异构化。在我们的设计中，将马达上半部分常见的萘基团替换为芘基团。运用密度泛函理论计算以及核磁共振和紫外-可见光谱技术，详细研究了光化学与热异构化过程。研究证实，上半部分π体系的扩展成功使激发波长红移至可见光区域，同时保持了良好的旋转功能。
关键词： 分子开关、光致变色、拥挤烯烃、分子马达、芘
更新于2025-09-23 15:23:52
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刚性二噻吩乙烯中的氧化还原环化反应
摘要： 研究了在发生环闭合的同时还经历双键异构化的刚性二噻吩乙烯的电化学行为。几乎所有情况下都观察到了电致变色现象，其主要途径是开环异构体的氧化诱导环化。考察了环尺寸（用于锁定反应性反平行构象）以及取代基（用于调节氧化还原电位）对电环化的影响。在含六元环的衍生物系列中，E-异构体和Z-异构体都会转化为闭环异构体，而对于七元环则未观察到E-异构体的环化。对于带有苯甲腈取代基的刚性和普通二噻吩乙烯，均观察到了额外且罕见的还原电环化现象。已阐明了所观察到的两种电环化途径的机理。
关键词： (光谱)电化学、电致变色、分子开关、二芳基乙烯
更新于2025-09-23 15:22:29
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单分子器件中石墨烯电极边缘修饰诱导的电子输运
摘要： 研究旨在运用密度泛函理论与非平衡格林函数，探究由水杨醛缩苯胺分子与石墨烯电极构建的分子器件的电子输运特性。计算结果表明该体系存在两种光异构化开关行为。此外，石墨烯纳米带边缘修饰羟基会改变前线分子轨道并增大电流，但会降低开关比；而边缘氟修饰则能提升开关比。我们通过透射谱及偏压下局域态密度的演变解释了器件中发现的负微分电阻效应。结果表明石墨烯纳米带边缘的不同修饰方式会影响电子输运，该方法可提升该器件在未来分子电路中的应用潜力。
关键词： 电子输运、边缘修饰、分子开关
更新于2025-09-23 15:21:21
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光响应催化剂介导的手性中心-螺旋-轴向-中心传递
摘要： 分子设计领域的最新进展展现了手性元素间动态手性传递的显著实例，例如从中心手性到螺旋或轴向手性的相互转换。尽管在手性轴选择性合成方面已取得重大突破，但设计能通过外源刺激选择性动态调控轴向手性以调节立体化学功能的手性分子开关仍具重要意义。本研究报道了光响应型双(2-酚)取代分子开关1的合成与表征。该独特设计展现出动态的中心-螺旋-轴向混合手性传递。联芳基结构中优势轴向手性的变化与拥挤烯烃核心螺旋性的可逆切换相耦合，这种切换由固定手性中心所主导。通过使用(R)-1作为可切换催化剂，我们成功实现了对二乙基锌对芳香醛催化不对称加成反应立体化学结果的控制，并在多个底物上实现了对映选择性的成功逆转，从而证明了动态调控轴向手性的潜力。
关键词： 阻转异构体、光响应催化剂、手性传递、光异构化、动态选择性控制、分子开关
更新于2025-09-23 15:21:01
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机械诱导的分子层切换
摘要： 在可切换表面研究领域，偶氮苯是一类被广泛研究的分子，其以能在不同波长光照下可逆改变构象而著称?；谡饫喾肿酉煊ν獠看碳じ谋涮匦杂虢峁沟哪芰?，它们已被应用于分子开关和马达等多种器件中。与文献详载的光照切换不同，我们报道了自组装偶氮苯单层膜机械触发切换的发现——这种切换会导致表面润湿性、粘附性和摩擦力的改变。这种机械诱导的顺-反异构化既可通过原子力显微镜局部选择性触发，也能通过颗粒撞击宏观引发。该过程具有光学可逆性，可实现连续切换循环。研究还观察到集体切换行为会以多米诺骨牌效应从原始撞击点传播开来。最后，局部施力实现了无损且可擦除的纳米图案化——即顺-反纳米光刻技术。
关键词： 分子开关、自组装单层膜、机械开关、纳米光刻、偶氮苯
更新于2025-09-22 11:34:31
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2H-色烯部分含有阳离子取代基的新型光致变色吲哚啉螺吡喃
摘要： 通过简单的一锅法合成了在2H-色烯部分含有共轭阳离子片段和大体积取代基的新型二氢吲哚螺吡喃。采用1H和13C核磁共振（包括二维方法）、红外光谱、元素分析及高分辨质谱确认了所得化合物的结构。通过单晶X射线衍射精修了1,3,3-三甲基-60-甲?；?80-苄基-螺[二氢吲哚-2,20-2H-色烯]的分子结构。对盐类螺吡喃与不含阳离子片段的类似结构进行了光谱和光致变色性质的对比分析，发现2H-色烯部分60位引入阳离子取代基可显著延长光致异构体的寿命。
关键词： 吲哚啉、分子开关、2H-色烯、光致变色、单晶X射线分析、螺吡喃
更新于2025-09-09 09:28:46