包含光敏性结构单元的大环化合物已被人们广泛研究来模拟自然界的光调控功能，光诱导下其主体骨架结构在形状、化学特性、尺寸大小等方面具有可调节性，为分子识别、主客体复合物等基本问题的研究提供了一个有效途径。另一方面，有机主客体复合物对客体分子的几何形状以及结合特性具有选择性响应，通过利用超分子结构的丰富多样性特点实现高选择性的有机主体结构的设计，能够为具有光学活性的分子纳米结构的可控构筑和设计提供宝贵经验。

 

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下，国家纳米科学中心的研究人员合成了一类含四个偶氮苯的大环化合物，并且发现此大环化合物能进入以苯三氧十一酸为模板在石墨表面构筑的二维氢键网格中，通过改变主客体两种物质含量比例能调控此主客体组装结构。在紫外光照射下，此类大环化合物发生结构变化，由trans-trans-trans-trans 构型变为 trans-trans-trans-cis 和 trans-cis-trans-cis两种构型，观察到多种由光异构化形成的异构体构象。这一研究结果为进一步理解功能客体分子与模板、基底间的相互作用提供了实验基础，也为纳米结构加工和光响应的纳米器件的研制提供了新思路。此项工作拓展了该研究组在前期工作中[Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 6717-6721; J. Mater. Chem. 2008, 18, 2074-2081; ChemPhysChem 2007, 8, 1519-1523; J. Phys. Chem. C, 2007, 111, 17382-17387; J. Phys. Chem. C, 2007, 111, 9235-9239]发现的一系列分子主客体组装结构，并为单分子水平上研究光致异构分子的多重性结构提供了新的技术途径。

 

有关研究成果已经发表在近期的《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6174–6180）。（来源：国家纳米科学中心）