基于萘二酰亚胺的光致变色配位聚合物的多色调控：d-d跃迁与光诱导分子间电子转移的协同效应

【编辑推荐】本研究通过Ni2+/Co2+与NDI配体（H2CENDI）组装，构建了具有光致变色性能的一维配位聚合物（CPs），创新性利用d-d跃迁赋予初始颜色（黄/橙），结合光诱导电子转移（PIET）实现多色调控（黄褐/红褐），为智能材料（如装饰、能源转换）提供了颜色可编程的新策略。

　　

Highlight

通过d-d跃迁与光诱导分子间电子转移（PIET）的协同作用，实现了萘二酰亚胺（NDI）基光致变色配位聚合物（CPs）的多色调控，为智能窗和装饰材料提供了新思路。

Section snippets

材料与方法

H₂CENDI配体按文献方法合成，Ni²⁺/Co²⁺组装得到CPs [Ni(CENDI)(H₂O)₄]（1）和[Co(CENDI)(H₂O)₄]（2）。紫外光源（365 nm汞灯）触发变色，PXRD和FT-IR表征结构。

单晶结构解析

L（[(H₂CENDI)·2DMF]）通过O-H···O氢键形成超分子三聚体，再经π-π堆叠（3.671 ?）构建一维链。1和2为同构一维框架，但金属离子（Ni²⁺/Co²⁺）的d-d跃迁赋予不同初始颜色（黄 vs 橙）。

光致变色性能差异

L因DMF额外供电子和短ET路径（π-π, 3.671 ?）变色最快（1秒），1（10秒）和2（15秒）的速率差异源于π-π距离（3.676 ? vs 3.685 ?）和环滑移程度（DORS, 1.504 ? vs 1.510 ?）。

Conclusion

金属d-d跃迁与PIET协同产生叠加色（如黄+自由基棕=黄褐色），突破了传统NDI基CPs单色调局限，为光致变色材料的多色设计提供了新范式。