Fast relaxing red and near-IR switchable azobenzenes with chalcogen and halogen substituents: periodic trends, tuneable thermal half-lives and chalcogen bonding.
Fast relaxing red and near-IR switchable azobenzenes with chalcogen and halogen substituents: periodic trends, tuneable thermal half-lives and chalcogen bonding.
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DOI：
10.1039/d2sc04601f
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发表时间：
2022-10-12
期刊：
影响因子：
8.4
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中科院分区：
文献类型：
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作者：
分子光开关工作在红光到近红外区，具有可控的热弛豫速率，是光调控生物过程的重要组成部分。在这里，我们报道了红移偶氮苯的合成，这些偶氮苯具有更重的硫族和卤素，满足这些生物应用的要求；即具有抗疲劳的光开关，具有红光和近红外光，以及用于进一步功能化应用的功能手柄。我们报道了硫族和卤代偶氮苯系列的强劲周期趋势，并利用分子内硫族键来调整和红移吸收峰，这一点得到了光物理测量和固态结构分析的支持。值得注意的是，通过明智地选择硫族和卤素取代基，Z→E热异构化的速度可以在107年S的时间尺度上进行调节。报道了用重硫和卤素取代官能化的红移偶氮苯的合成，实现了红光和近红外光的光开关和Z→E热异构化速率跨越七个数量级。
Molecular photoswitches operating in the red to near-IR region with controllable thermal relaxation rates are attractive components for photo-regulating biological processes. Herein, we report the synthesis of red-shifted azobenzenes functionalised with the heavier chalcogens and halogens that meet these requirements for biological application; namely fatigue-resistant photo-switching with red and near IR light and functional handles for further functionalisation for application. We report robust periodic trends for the chalcogen and halogen azobenzene series, and exploit intramolecular chalcogen bonding to tune and redshift the absorption maxima, supported by photo-physical measurements and solid-state structural analysis. Remarkably, the rate of the Z → E thermal isomerisation can be tuned over timescales spanning 107 s by judicious choice of chalcogen and halogen substituents. The synthesis of red-shifted azobenzenes functionalised with heavy chalcogen and halogen substituents is reported, enabling photo-switching with red and near IR light and Z → E thermal isomerization rates spanning seven orders of magnitude.
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