近日，我院“光点击及光驱动化学”团队在化学领域国际知名期刊Journal of the American Chemical Society（IF=15.6）发表题为“Steric Engineering of Phenanthrenequinone for Ultrafast and Tunable Visible Light-induced Photoclick Reaction”的研究论文（论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c21739）。南京林业大学为该成果的第一完成单位，理学院付幼心教授及博士研究生周静雯为论文的共同第一作者。付幼心教授、浙江大学张鉴予研究员以及荷兰格罗宁根大学Ben L. Feringa教授（2016年诺贝尔化学奖得主、中国科学院外籍院士）为论文的共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、南京市留学人员科技创新项目择优资助项目资助。
光点击化学将光控精度与点击化学的高效性相结合，已成为生物正交标记、表面功能化和动态材料构建的关键工具。然而，如何在不依赖紫外光的前提下，实现对反应动力学的精准调控，尤其是在可见光区实现“瞬时点击”，一直是该领域的核心难题之一。
针对这一难题，研究团队创新性地提出了基于立体位阻效应的分子设计策略，首次系统阐述了菲醌（PQ）邻位立体位阻对其光点击反应动力学的影响。研究发现，在PQ骨架的邻位引入甲基等立体位阻基团（如PQ-o2CH3），可迫使苯环与PQ核心之间的二面角显著增大，从而破坏π共轭体系，诱导最低激发单重态（S1）的电子构型由1ππ*翻转为1nπ*，而最低三重态（T1）仍保持3ππ*特征。依据El-Sayed规则，这种S1/T1间的轨道类型改变极大提升了系间窜越效率，结合瞬态吸收光谱，发现其三重态寿命显著延长（PQ-o2CH3的τT = 6.9 μs，较小位阻结构提升超20倍），最终实现了二阶反应速率常数k2高达11,300 M-1 s-1的优异性能。这一策略不仅突破了传统光点击反应依赖电子效应修饰调控反应动力学的局限，还揭示了立体位阻在调控激发态性质与反应路径中的关键作用。基于此，团队进一步开发了一种“阅后即焚”型信息加密平台：通过掩模选择性光照形成荧光图案实现信息写入，随后无掩模均匀光照可在20秒内快速引发残余前体的等转化，彻底消除信息对比度，实现光学擦除。该机制摒弃了传统的光降解擦除方式，结合分子级别可编程的加密/擦除时间窗口（秒至分钟级），为高安全等级信息保护提供了全新方案。
该工作首次确立了立体位阻效应作为调控光点击反应动力学的策略，为设计正交、超快、可见光驱动的分子偶联系统奠定了坚实的理论基础，并展示了其在生物共轭标记、智能材料和信息加密等前沿领域的广阔应用前景。
