近日，东南大学智能材料研究院创院院长、首席科学家、化学化工学院李全团队和法国斯特拉斯堡大学诺贝尔化学奖得主Jean-Marie Lehn教授合作，在自适应性亚胺分子材料方面取得了重要进展。相关成果以“自适应水杨醛亚胺：机械力和热诱导的光致变色和光致发光的可逆切换”(Intrinsically Adaptive Salicylaldimine: Mechanically and Thermally Induced Switching between Photochromism and Photoluminescence)为题发表在国际权威学术期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上。东南大学博士生韩志远为第一作者，东南大学李全教授和贺美霞副教授为共同通讯作者。
图1. 化合物1的分子结构及其对可见光、机械研磨和高温等多重刺激的适应性响应
发光分子在吸收光子后从基态转至激发态，以光辐射的形式释放能量回到基态时表现出光致发光现象。在特定情况下，激发态分子的构型改变导致稳定异构体形成，表现出宏观光致变色现象。这类材料在光传感、防伪和信息加密等领域应用广泛，但大多数只能在稀溶液中产生光响应，限制了实际应用。因此，开发能够在固态下实现外界刺激适应性响应的材料显得尤为重要。
水杨醛亚胺因具有固态光响应潜力而备受关注。研究团队在前期研究的基础上（Angew. Chem. Int. Ed.2024, 63, e202416363等），将脲基引入水杨醛亚胺中，通过分子间氢键等弱相互作用设计出面向多重刺激适应性响应的水杨醛亚胺分子（图1）。在固态下，初始堆积状态时（Crystal I），该材料表现出显著的可见光诱导光致变色现象，颜色可在黄色和橙色之间迅速切换，且抗疲劳性能良好。当施加机械力时，材料原有的堆积结构被打破，转变为无定形状态（Amorphous），此时失去光致变色性质，但获得光致发光性能。同时，经60°C热退火或饱和溶剂蒸汽处理，可恢复至初始堆积状态，重新获得光致变色性质。此外，240°C高温下热退火会导致分子构型和堆积结构重排，形成新的堆积方式（Crystal II），从而显著增强材料的光致发光性质。
图2. 化合物1在防伪、信息加密及高温检测等领域的应用
研究团队采用瞬态吸收光谱、单晶分析及DFT计算等手段验证了该适应性材料的变化机制，并将其应用于光信息擦写、防伪印章及荧光温度计等领域（图2）。
本研究工作得到了江苏省“双创团队”、国家自然科学基金等项目的资助。