恭喜陈艺夫和景博同学的研究成果被JACS Au接收发表!
Luminescent Möbius Strip of a Flexible Halogen-Bonded Cocrystal Evolved from Ring and Helix (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.2c00469)
莫比乌斯环(Möbius strip)是著名的不可定向曲面,仅有一个表面和一条边界,是一种重要的拓扑学结构,由德国数学家约翰·贝内迪克特·利斯廷(Johann Benedict Listing)在1858年首次发现和构想,并由几个月后完成类似概念化工作的奥古斯特·费迪南德·莫比乌斯(August Ferdinand Möbius)命名。莫比乌斯环是为数不多的起源于数学,但作为高级思想被科学、艺术和文化等各个领域广泛吸收的图标之一,甚至可以作为提高生产率的通用技术工具。由于其独特的结构优雅性和复杂性,创造具有莫比乌斯拓扑结构的物质是不同学科研究者的共同兴趣。在化学领域,尽管化学家已经显示出在分子水平上构建莫比乌斯环的非凡能力,但在超分子系统中以无模板方式构建莫比乌斯环仍具有挑战性。近日,天津大学化工学院龚俊波课题组设计了一种发光卤键共晶,在宏观和微观尺度上表现出多维度柔性,提出并实现了从圆环和螺旋到莫比乌斯环的可追踪形貌演化过程。
该工作从晶体工程和机械性质的角度出发,将莫比乌斯环的形成过程分解为扭转、弯曲和环化三个过程,基于机械性质和光学功能设计并合成了席夫碱化合物EPIMP,其与三氟三碘苯TFTIB组成的卤键共晶在宏观尺度上表现出弹性弯曲和塑性扭转行为。在微观尺度上,研究采用溶液结晶的一般思路,晶体在生长过程中可通过自扭转形成螺旋形貌和通过自弯曲形成圆环形貌,并提出通过螺旋和圆环形貌叠加的方式构建莫比乌斯环的形貌演化方式。这项工作是报道的第一例分子晶体光功能莫比乌斯环,为未来创造各种具有微观结构和功能的晶体系统提供指导。