분자의 광스위칭이 적색 및 근적외선(NIR) 영역에서 생물학적 시스템, 광전자 장치 및 기능성 재료에 대한 응용을 위해 매우 필요합니다. 저에너지 빛이 광손상을 최소화하고 심층 조직 침투를 가능하게 하기 때문입니다. 그러나 길이가 긴 파장에 대해 반응성과 강한 열 이중 안정성 및 높은 양자 효율성을 동시에 달성하는 광스위치를 개발하는 것은 여전히 큰 도전 과제가 남아 있습니다. 여기에서는 펠리렌 바이시미드(PBI) 골격을 기반으로 하는 고유의 열역학적으로 이중 안정적이고, 빨간색 빛에 반응하는(605 nm/730 nm) 포토크로믹 모티프를 보고합니다. 이는 또한 삼중 경로를 통해 전례 없는 감응된 NIR(808 nm/730 nm) 포토이성화를 가능하게 합니다. 독특한 방향족 특성과 전자적 성질을 가진 아릴 치환기를 사용한 합리적인 사이드 체인 엔지니어링이 전이 상태 에너지 장벽(ΔG‡ = 45.07 kcal mol-1)을 세밀하게 조정하여 예외적인 열적 안정성과 오랫동안 지속되는 닫힌 이성체를 이끌어냅니다. PBI 기반의 광스위치의 추가적인 분자 엔지니어링은 높은 포토이성화 양자 수율, 밝은 형광 및 거의 정량적인 광변환 효율을 제공합니다. 이 연구는 분자 광스위칭의 적색광 끝에서 전반적인 광화학/열 성능을 향상시키는 새로운 포토크로믹 모티프를 제공하여 고성능 광스위치 시스템의 구조적 및 기능적 풍경을 풍부하게 합니다. 동적 세포막 이미징에서의 시연은 이러한 PBI 기반 광스위치가 고급 생의학 및 광전자 응용을 위한 강력한 광화학 플랫폼으로서의 가능성을 강조합니다.
Li et al. (Wed,) 이 질문을 연구했습니다.
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