【Acc.Chem.Res】**上海交大李涛课题组发表在《Accounts of Chemical Research》上的前沿综述：异芳基偶氮开关的分子设计与应用**
【Acc.Chem.Res】上海交大李涛课题组发表在《Accounts of Chemical Research》上的前沿综述：异芳基偶氮开关的分子设计与应用
文章标题：Advancing Heteroaryl Azoswitches: From Molecular Design to Applications 文章作者：Tongtong Dang; Tao Li * 文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.accounts.6c00374
传统偶氮苯虽然在光响应材料、光药理学和太阳能热存储等领域应用广泛，但受限于不完全的光转化、较短的热半衰期、低量子产率以及对紫外光的依赖。近年来，异芳基偶氮开关（Het-N=N-Het/Ph）凭借可调节的杂环支架和独特的性质脱颖而出。近日，上海交通大学李涛教授团队在《Accounts of Chemical Research》发表了题为《Advancing Heteroaryl Azoswitches: From Molecular Design to Applications》的综述文章。
核心策略与分子设计突破
**（近）定量双向光转化与超长半衰期
通过协同优化空间与电子结构，(杂)芳基偶氮吡唑突破了传统偶氮苯的性能权衡，实现了近定量的双向光转化，且热半衰期长达数年。新型双杂芳基偶氮（Het-N=N-Het）架构（如偶氮双吡唑）进一步减少了空间位阻，使得热半衰期可在几小时到几年之间广泛调节。
可见光/太阳光驱动设计：
引入对位给电子基团或富电子杂环（如噻吩、噻唑等），通过 或 激发有效红移吸收带。特别地，通过在杂芳基支架中引入邻氨基，诱导分子内电荷转移（ICT），成功开发出了可直接被宽光谱太阳光驱动的偶氮开关。
固态光异构化的重大突破：
针对传统偶氮晶体在密堆积下光转化受限的难题，研究团队发现偶氮双吡唑晶体可实现高产率的多晶-多晶转变。在此基础上，成功实现了偶氮光开关的首例可逆单晶-单晶（SCSC）光异构化，打破了“偶氮异构化必然破坏单晶性”的传统认知。
功能材料与广泛应用前景
分子太阳能热（MOST）电池：
将光化学与热物理耦合，开发了室温光化学晶体-液体转变（PCLT）材料（如苯基偶氮吡唑衍生物），实现了太阳能与环境热能的协同捕获，并成功应用于可充电太阳能热电池、热电发电及可穿戴热管理织物。
光响应智能材料：
- 光电子学： 构建了双模有机光电晶体管，实现了具有非易失性存储能力的柔性光电成像阵列。
- 液晶器件： 轴向手性偶氮吡唑掺杂剂实现了胆甾相液晶反射颜色的全可见光谱调控。
- 智能胶粘剂： 基于晶体-液体相变开发了可见光响应的强力胶粘剂，可在一秒内实现快速光解粘。
总结与展望
这篇综述系统总结了异芳基偶氮开关从基础分子设计、固态光异构化到先进功能材料的最新进展。未来，结合机器学习辅助的高效虚拟筛选以及构建模块化的“杂环功能工具箱”，异芳基偶氮开关必将在下一代智能材料、太阳能转换及生物医学等领域释放更大的应用潜力。
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