研究目的
探究手性从分子水平向宏观或超分子水平传递的机制以及软材料中手性的起源,利用光作为手性刺激源,在液晶和聚合物组织等软材料中基于光致变色开关实现手性组装。
研究成果
光刺激可用于诱导非手性体系产生手性,和/或实现诸如胆甾相液晶(CLCs)、自组装螺旋超分子或螺旋聚合物等手性软材料的手性反转。通过具有特定旋向性的本征手性光响应掺杂剂,可在手性液晶和聚合物中实现光化学螺旋反转,并且该过程还能通过紫外光或可见光辐照以可逆方式切换至另一种旋向性。
研究不足
准确预测哪个系统能提供特定的手性光学或机械性能仍是一项挑战。目前,揭示分子事件与宏观现象之间关联原理的研究,以及从光致变色开关开发新型手性功能的工作仍在探索中,这些努力的相互作用关系尚未明晰。
1:实验设计与方法选择:
利用光作为手性刺激源诱导非手性分子产生手性并调控其超分子手性。
2:样本选择与数据来源:
掺杂或取代光开关的非手性软材料,包括低分子量液晶、自组装超分子及非手性聚合物。
3:实验设备与材料清单:
光响应分子开关(偶氮苯、螺吡喃、俘精酸酐、萘并吡喃、拥挤烯烃、二芳基乙烯)、液晶、聚合物及凝胶。
4:实验步骤与操作流程:
通过圆偏振光(CPL)或圆偏振紫外光(CPUL)辐照诱导手性并调控超分子手性。
5:数据分析方法:
通过圆二色谱(CD)和偏振光学显微镜(POM)观测手性光学特性、螺旋螺距长度及手性反转现象。
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