KAIST利用天然产物合成原理,成功掌握了可通过光来开启和关闭的分子开关新材料源头技术。


(自左起)KAIST化学系教授 Yoon Donggi、博士硕博连读课程学生 Park Sangbin、教授 Han Soonkyu。KAIST提供

(自左起)KAIST化学系教授 Yoon Donggi、博士硕博连读课程学生 Park Sangbin、教授 Han Soonkyu。KAIST提供

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KAIST表示,化学系Han Soonkyu、Yoon Dongki教授共同研究团队首次在全球范围内揭示了属于Securinaga生物碱天然产物家族的Securingine B的合成方法,并基于在这一过程中发现的化学反应性,开发出新类型的分子光开关。


Securinaga生物碱天然产物家族因其在抗癌及退行性脑疾病治疗方面的效果,持续受到学界关注。


共同研究团队不仅实现了该物质的天然产物全合成,还基于分子重排原理,设计出一种分子光开关:在不同波长光照射下,其可逆地改变分子形态与性质。


随后,共同研究团队又为将新开发的光开关材料应用于光学材料领域,开发了光响应手性掺杂剂。


此外,为将其应用于显示领域,研究团队将该材料掺入液晶物质中,并在照射蓝光时观察到,手性液晶的扭曲周期发生变化的同时,光开关的性质依然得以保持。


“手性”是类似左手和右手那样成对存在、但彼此无法重叠的特性,是化学中的核心概念,也是决定物质光学性质的基本要素之一。


共同研究团队开发的光开关,以分子内部的键合与迁移导致分子结构改变这一工作原理为基础。不仅能够随波长变化呈现颜色改变,还可以实现荧光的开/关,因此可作为荧光探针在生物学领域得到应用。


Han教授表示:“本研究是将天然产物合成这一基础科学研究过程中发现的原理,成功衔接到可应用的新型分子光开关开发上的一个案例”,并称“这再次印证,为了开发新技术,探索自然现象运作原理的基础科学研究极为重要”。


此外,本研究由KAIST化学系博士与硕士一体化课程学生Park Sangbin作为第一作者参与,论文已于上月31日发表于由“Cell Press”出版的国际学术期刊《Chem》。



本研究在韩国研究财团个人基础研究项目、KAIST跃升研究(UP)项目、KC30项目及超世代协作研究室项目的资助下完成。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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