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  以膽固醇為成膠骨架、偶氮苯為光異構化官能團的小分子有機凝膠（LMOG）由于干凈、快速、可控和抗疲勞等特性，受到人們廣泛的關注。最近，人們開始嘗試將具有聚集誘導發光（AIE）特點的基團引入到LMOG中，用于凝膠的發光增強和組裝機理探究。

  近日，北京化工大學軟物質科學與工程高精尖創新中心的海外專家李敏慧課題組，合成了一系列具有AIE和光響應性的液晶凝膠因子trans-Cn-Chol（n = 0, 1, 3, 5）。這類分子由不同長度的烷烴鏈連接膽固醇、四苯基乙烯（TPE）和偶氮苯而成，除了賦予體系潛在的凝膠性、光響應性和AIE特性，膽固醇和偶氮苯基團還是常用的液晶基元。因此，探究共價連接的非棒狀、非液晶單元TPE對這類LMOG液晶性質的影響就顯得很有意義。

  他們和李敏慧教授在巴黎的課題組合作，利用差示掃描量熱儀（DSC）、偏光顯微鏡（POM）、小角X射線散射（XRD）、掃描電鏡（SEM）以及熒光光譜等對凝膠和液晶的形成及組裝機理進行探究。

  結果顯示trans-Cn-Chol（n = 0, 1, 3, 5）可以形成近晶型液晶（SmA）, 如圖1所示。

圖1. Trans-Cn-Chol從高溫的各向同性相降溫到液晶相時，通過偏光顯微鏡觀察到的織構：(A) trans-C0-Chol, 25 °C; (B) trans-C1-Chol, 25 °C; (C) trans-C3-Chol, 25 °C; (D) trans-C5-Chol, 145 °C (LC2相開始從左邊增長)

  此外，trans-C3-Chol和trans-C5-Chol還可以在單一和混合溶劑中形成超分子有機凝膠，其微觀結構為形貌各異的手性螺旋（圖2），且成膠過程中伴隨有明顯的熒光增強。

圖2. Trans-C5-Chol在不同溶劑體系里形成的凝膠的掃描電鏡圖：(A) DMF, (B) acetone, (C) EA, (D) DCM/EA (1/2, v/v)

  他們還進一步研究了處于凝膠態和液晶態的trans-Cn-Chol（n = 0, 1, 3）的光致異構化。結果顯示，凝膠態在365 nm紫外光照射后，可迅速實現凝膠-溶液（gel-sol）的轉變，并伴隨手性微觀形貌的破壞。液晶態在365 nm紫外光照射后，可實現近晶相-各向同性相（SmA-Iso）的轉變；通過偏光顯微鏡觀察，非照射區域具有雙折射的液晶織構，而照射區則呈各向同性相，無織構。該光響應熒光液晶凝膠因子的光熱相轉變行為，有望用于傳感器和光學圖像存儲材料。

圖3. 紫外光通過條形模板照射Trans-C1-Chol的薄膜(on a PVA-treated glass plate)后得到的偏光顯微鏡照片。黑區為照射區。 (A) trans-C0-Chol，mask 1 (width of strip: 100 μm; distance between two stripes: 200 μm). (B) trans-C1-Chol，mask 2 (width of strip: 50 μm; distance between two stripes: 200 μm).

  這一成果近期發表在Materials Chemistry Frontiers上，文章的第一作者是北京化工大學軟物質科學與工程高精尖創新中心博士生于霞和巴黎國立高等化學學院博士生陳輝,文章的通訊作者為李敏慧教授和胡君教授。

  全文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/QM/C8QM00340H#!divAbstract