五苯荑 (pentiptycene) 具有剛硬的非平面骨架,使分子在堆積時具有不同的可能性,能作為力致放光變色 (mechanochromic luminescence) 的研究對象。同時,U和V形凹槽所製造的孔洞,使得外界客體 (guest) 容易進入其中,可能造成蒸氣放光變色 (vapochromic luminescence),極有潛力應用於感測材料。最近本實驗室發表的三篇論文,為初步但極具代表性的實例。
例如圖 (a) 的分子,將五苯荑與蒽結合,在固態下能與不同的苯胺蒸氣作用,使螢光產生綠色到紅色的變化。且經由輾磨能降低分子與客體的作用性,達到記憶螢光顏色的效果,如下方的水果圖畫,將五種顏色 (紅、橙、黃、綠、黑) 同時呈現,是前所未有的創舉。
圖 (b) 中的分子在輾磨前後螢光顏色分別是黃色及藍色,控制輾磨的程度我們可以得到近乎白色的放光。此分子還具有多形態 (polymorph),有黃色及綠色螢光的單晶,當紫外光照射發生光反應時,產物對整體晶格造成擠壓,分別產生藍色及紅色螢光,是相當特別的 photomechanochromism。其豐富的顏色變化可由神仙魚的圖案來展示。
圖 (c) 中的分子,將五苯荑應用於有機金屬系統,形成鉑錯合物。將分子輾磨或是薰上苯蒸氣能改變其堆疊狀況,使得磷光在紅橙黃三者之間互相轉換。在此類鉑錯合物中,對於苯蒸氣有反應性之例子相當罕見。
本實驗室積極開發相關之五苯荑衍生物,期望達成更豐富的光色變化,以及更多元的調控方式,拓展此類智慧材料的應用價值。
例如圖 (a) 的分子,將五苯荑與蒽結合,在固態下能與不同的苯胺蒸氣作用,使螢光產生綠色到紅色的變化。且經由輾磨能降低分子與客體的作用性,達到記憶螢光顏色的效果,如下方的水果圖畫,將五種顏色 (紅、橙、黃、綠、黑) 同時呈現,是前所未有的創舉。
圖 (b) 中的分子在輾磨前後螢光顏色分別是黃色及藍色,控制輾磨的程度我們可以得到近乎白色的放光。此分子還具有多形態 (polymorph),有黃色及綠色螢光的單晶,當紫外光照射發生光反應時,產物對整體晶格造成擠壓,分別產生藍色及紅色螢光,是相當特別的 photomechanochromism。其豐富的顏色變化可由神仙魚的圖案來展示。
圖 (c) 中的分子,將五苯荑應用於有機金屬系統,形成鉑錯合物。將分子輾磨或是薰上苯蒸氣能改變其堆疊狀況,使得磷光在紅橙黃三者之間互相轉換。在此類鉑錯合物中,對於苯蒸氣有反應性之例子相當罕見。
本實驗室積極開發相關之五苯荑衍生物,期望達成更豐富的光色變化,以及更多元的調控方式,拓展此類智慧材料的應用價值。
- Matsunaga, Y.; Yang, J.-S. "Multicolor Fluorescence Writing Based on Host-Guest Interactions and Force-Induced Fluorescence-Color Memory" Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7985-7989.
- Hsu, L.-Y.; Maity, S.; Matsunaga, Y.; Hsu, Y.-F.; Liu, Y.-H.; Peng, S.-M.; Shinmyozu, T.; Yang, J.-S. "Photomechanochromic vs Mechanochromic Fluorescence of a Unichromophoric Bimodal Molecular Solid: Multicolor Fluorescence Patterning" Chem. Sci. 2018, DOI:10.1039/C8SC03740J.
- Lin, C.-J.; Liu, Y.-H.; Peng, S.-M.; Shinmyozu, T.; Yang, J.-S. "Excimer-Monomer Photoluminescence Mechanochromism and Vapochromism of Pentiptycene-Containing Cyclometalated Platinum(II) Complexes" Inorg. Chem. 2017, 56, 4978-4989.