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超分子化学领域如何精确控制分子间的相互作用以实现特定的分子排列是挑战难点。埃因霍温理工大学E. W. Meijer团队通过振动强耦合（VSC）这一新兴工具，探索了其对卟啉超分子聚合的影响。该研究中，团队选择手性锌卟啉（S-Zn）作为模型系统，通过电子圆二色谱（ECD）测量发现在VSC条件下，S-Zn的超分子聚合延伸温度Te降低了约10°C，表明VSC通过改变溶质-溶剂相互作用，影响了超分子聚合的形态。此外，通过调节光学腔的共振状态，可以在不同的超分子聚合状态之间进行切换，这一发现不仅为信息存储材料领域提供了新的策略，也为设计新型光响应超分子系统提供了新的思路。
文章要点
1. 振动强耦合效应：研究团队通过将卟啉染料的振动带与光学模式耦合，实现了对超分子聚合过程的调控，这在超分子化学和光化学合成中具有重要意义。
2. 温度调控超分子聚合：研究发现，在VSC条件下，超分子聚合的延伸温度Te降低，表明VSC可以改变溶质-溶剂相互作用，从而影响超分子聚合的形态。
3. 状态切换：研究展示了通过调节光学腔的共振状态，可以在不同的超分子聚合状态之间进行切换，这一发现为超分子聚合的能量景观控制提供了新的方法。
4. 应用前景：该研究不仅为理解VSC在超分子聚合中的作用提供了深入见解，而且为设计新型信息存储材料和光响应超分子系统提供了新的思路。
图文详情
图1. S-Zn的紫外可见吸收光谱和分子结构。
图2. Fabry-Perot腔的示意图以及S-Zn和MCH的FT-IR透射光谱
图3. S-Zn在含有1% (v/v) CHCl3的MCH中的VT吸收和VT-ECD光谱，以及不同浓度下S-Zn的ECD冷却曲线。
图4. 在NON、OFF和ON共振腔中，S-Zn的VT-ECD光谱和相应的冷却曲线。
图5. FT-IR透射光谱显示OFF和ON共振腔的状态，以及在不同共振条件下S-Zn的CD光谱变化。
图6. 在不同共振条件下，S-Zn形成的H-聚集体的CD信号随时间变化的曲线。
文献详情
题目：Consequences of Vibrational Strong Coupling on Supramolecular Polymerization of Porphyrins
作者：Kripa Joseph, Bas de Waal, Stef A. H. Jansen, Joost J. B. van der Tol, Ghislaine Vantomme, E. W. Meijer*
引用：J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 12130−12137
DOI: 10.1021/jacs.4c02267
原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c02267
作者简介
湖南大学何清课题组
研究方向｜超分子化学
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