上海理工大学岳兵兵课题组综述：超分子凝胶的圆偏振光调控及应用

基于非共价相互作用（如氢键、π-π堆积、疏水作用、主客体作用、静电作用以及范德华力等）构建的手性超分子凝胶组装体系在外界因素（如温度、光、pH和溶剂等）的影响下可发生组装形态的变化，这使得手性超分子凝胶的调控变得多样化。因此，非共价相互作用的手性超分子凝胶组装体为制备手性大小、方向和颜色可调的圆偏振光（CPL）提供了一种简便高效的途径和方法。

目前，超分子凝胶CPL的动态调控面临的主要有三方面：首先，其调控过程存在难以预测性和未知性。为了实现超分子凝胶CPL的定制化和个性化，可以使用时间依赖的密度泛函理论（TDDFT）进行分子动力学模拟和计算，以预测超分子凝胶组装行为对CPL的影响。其次，弱的机械性能是CPL超分子凝胶的另一关键难题。在未来的研究中，可以系统地优化超分子凝胶的结构，以提高凝胶的稳定性，从而扩大其适用性。另外，优化材料、精心设计结构并调控超分子凝胶内部的相互作用，克服发射效率Φ和不对称因子g_lum之间的平衡，以实现高因子的CPL超分子凝胶，使其在光学器件、防伪材料、手性识别和生物医学等领域获得革命性突破。

鉴于此，上海理工大学岳兵兵课题组近日在Sci. China Chem.发表综述文章，对超分子凝胶的CPL调控手段和应用进行了总结（如下图）。超分子凝胶的CPL调控过程大致可分为两个层面，其一，通过在超分子组装过程中改变组装环境或调整现有分子，进而影响分子间组装模式。这种调控手段打破了超分子链的不对称性，从而促进了CPL性质的调节。第二种策略涉及一个常见的调节过程，主要受其他外界刺激的影响，包括光、热和机械力等。此外，总结了CPL在超分子凝胶中的应用，包括光学器件、信息加密、生物传感和化学传感以及其他实际应用。最后，作者对超分子凝胶在CPL调控及其应用方面进行了展望。

该综述以“Regulation and application of supramolecular gel with circular polarization luminescence”为题在线发表于SCIENCE CHINA Chemistry。详见：Shen Song, Yulong Shi, Liangliang Zhu, Bingbing Yue. Sci. China Chem., 2024, 67, DOI:10.1007/s11426-023-1967-9.

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