憑借在光/電/磁材料等諸多領域的應用前景，有關有機供-受體或電荷轉移共晶材料的基礎研究與應用探索在過去的幾年間得到了學術界的廣泛關注與報道。在超分子化學中，得益于大環主體分子獨特的預組織空腔結構，多重的非共價鍵合位點、廣泛的客體選擇性包結絡合能力，以大環主體分子作為主要構筑單元所構建的分子間電荷轉移共晶材料極大地拓展了有機電荷轉移絡合體系的研究范疇以及其作為固相材料的實際應用價值。近日，吉林大學化學學院、納微構筑化學國際合作聯合實驗室楊英威教授課題組撰寫了題為“Macrocycle-Based Crystalline Supramolecular Assemblies Built with Intermolecular Charge-Transfer Interactions”的綜述文章，系統地梳理了基于大環主體分子的晶態電荷轉移組裝體（MCCAs）在氣致變色材料、發光材料、二維分子鑲嵌等諸多領域中的最新研究進展。
圖1. MCCAs材料應用概括圖。（圖片來源：Angew）
作者首先介紹了MCCAs相關概念的提出背景，梳理了MCCAs的一般構筑方法及規律特征。隨后以MCCAs不同類型的構筑模式為角度出發系統總結了多種MCCAs在氣/力致變色材料、分子鑲嵌、激光材料、熒光材料等領域的最新研究進展，主要可歸類為：（1）由單一大環主體所構筑的MCCAs在氣致變色材料方面的研究進展；（2）由不同大環主體分子所構筑的MCCAs在氣致變色材料方面的研究進展；（3）由具有相反電性的大環主體分子和客體分子所構筑的MCCAs在氣致變色材料、熱激活延遲熒光材料、固相微激光器以及二維鑲嵌體系中的研究進展。最后，作者對MCCAs材料在實際應用開發過程中可能遇到的瓶頸問題與挑戰進行了系統地總結與闡述。
圖2. MCCAs材料的一般構筑方法及規律特征。（圖片來源：Angew）
圖3.由單一大環主體作為供-受體構筑單元所構筑的MCCAs在氣/力致變色材料方面的應用研究。（圖片來源：Angew）
圖4.由異性大環主體作為供-受體構筑單元所構筑的MCCAs在氣致變色材料方面的應用研究。（圖片來源：Angew）
圖5.由具有相反電性的大環主體分子和客體分子作為供-受體構筑單元所構筑的MCCAs在氣致變色材料方面的應用研究。（圖片來源：Angew）
圖6.由具有相反電性的大環主體分子和客體分子作為供-受體構筑單元所構筑的MCCAs在氣致變色/熒光變色材料方面的應用研究。（圖片來源：Angew）
圖7.由具有相反電性的大環主體分子和客體分子作為供-受體構筑單元所構筑的MCCAs在固相微激光器方面的應用研究。（圖片來源：Angew）
圖8.由具有相反電性的大環主體分子和客體分子作為供-受體構筑單元所構筑的二維分子鑲嵌體系。（圖片來源：Angew）
圖9.由具有相反電性的大環主體分子和客體分子作為供-受體構筑單元所構筑的二維分子鑲嵌體系。（圖片來源：Angew）
圖10.由具有相反電性的大環主體分子和客體分子作為供-受體構筑單元所構筑的二維分子鑲嵌體系。（圖片來源：Angew）
圖11.由具有相反電性的大環主體分子和客體分子作為供-受體構筑單元所構筑的熱激活延遲熒光材料。（圖片來源：Angew）
圖12.由大環主體分子骨架異構所誘導的晶態主客體電荷轉移相互作用增強策略。（圖片來源：Angew）
綜上，將大環主體分子和有機共晶工程進行有機地結合可以創制出多個應用突破口與學科交叉點，首先大環主體分子可以通過其本身固有的預組織空腔結構以及多重非共價鍵合位點來實現分子間電荷轉移相互作用的穩定和增強，并同時賦予有機電荷轉移共晶體系一定的刺激響應能力。其次，可以通過挑選尺寸匹配且具有相反電性的主客體供受體組份來對大環電荷轉移共晶材料進行模型化且大規模的制備。最后，通過簡單的后修飾過程，大環主體分子本身即可同時提供供體和受體組份來構筑分子間或分子內電荷轉移體系，在簡化該類材料制備難度的同時極大地提高了該類材料的研究價值與科學意義。
該綜述論文以“Macrocycle-Based Crystalline Supramolecular Assemblies Built with Intermolecular Charge-Transfer Interactions”為題以Minireview的形式發表于《Angewandte Chemie》。文章第一作者是吉林大學博新計劃博士后、鼎新學者吳佳睿，通訊作者為楊英威教授。該研究得到了國家自然科學基金（22201096, 52173200, 21871108）和博士后創新人才支持計劃（BX2021112）等的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202218142
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