Lichtgesteuerte dynamische Chiralitätsumkehr in funktionalen selbstorganisierten helikalen Überstrukturen

Abstract

Helikale Überstrukturen sind weit verbreitet in der Natur, in synthetischen Polymeren und in supramolekularen Anordnungen. Die Steuerung der Chiralität (der Händigkeit) dynamischer helikaler Überstrukturen molekularer und makromolekularer Systeme durch externe Stimuli ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die jedoch große Beachtung findet aufgrund des attraktiven Anwendungspotenzials von Materialien mit morphologieabhängigen, einstellbaren Eigenschaften. Die lichtgesteuerte Chiralitätsumkehr in selbstorganisierten helikalen Überstrukturen (d. h. cholesterischen, chiral‐nematischen Flüssigkristallen) steht derzeit im Mittelpunkt des Interesses, da durch die Umkehr der Händigkeit die Drehrichtung von selektiv reflektiertem, zirkular polarisiertem Licht verändert wird, woraus sich ein breites Anwendungspotenzial ergibt. Hier erörtern wir die aktuellen Entwicklungen bei der Chiralitätsumkehr cholesterischer Flüssigkristalle, die durch photoisomerisierbare chirale molekulare Motoren oder Schalter ermöglicht wird. Es werden verschiedene Klassen chiraler photoresponsiver Dotanden (Gastmoleküle) behandelt, die eine reversible lichtgesteuerte Chiralitätsumkehr helikaler Überstrukturen auf der Basis nematischer Wirtkomponenten bewirken können. Wege zum rationalen Design chiraler molekularer Schalter, welche die Chiralitätsumkehr helikaler Überstrukturen auf der Basis cholesterischer Flüssigkristalle bewirken, werden aufgezeigt. Wir hoffen, mit diesem Aufsatz eine Orientierungshilfe für den gezielten Entwurf weicher Materialien mit Potenzial zur stimuligesteuerten Chiralitätsumkehr und multifunktionaler Wirt‐Gast‐Systeme geben zu können.

Platinum(ii) terpyridine-based supramolecular polymer gels with induced chirality

“…Additionally, the chiral symmetry-breaking phenomenon of the self-assembled achiral molecules is induced by chiral solvents, pH, additives, and photo-irradiation, which exhibit optical activity and chiral nanostructures. [25][26][27] However, precise control of the chiral nanostructures with a defined conformation and flexible chiroptical activities has been limited.…”

1,2‐Dithienyldicyanoethene‐Based, Visible‐Light‐Driven, Chiral Fluorescent Molecular Switch: Rewritable Multimodal Photonic Devices

“…[1] Accordingly,av ariety of light-driven molecular switches or motors based on azobenzenes,d iarylethenes,overcrowded alkenes, a-cyanostilbene,fulgides,and spiropyrans with improved properties have been designed and synthesized. [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13] However, multifunctional visible-lightdriven chiral molecular switches capable of reversible photoisomerization between two stable states are currently drawing great attention as facile enablers in the fabrication of functional photoactive materials and devices.V isible-lightdriven molecular switches alleviate the detrimental effects of high energetic UV light and facilitate the applications of lightdriven materials for biological and biomedical purposes. [2] Meanwhile,c holesteric liquid crystals (CLCs) with their self-organized helical superstructures have emerged as model systems for functional stimuli-responsive soft materials which have been successfully applied as active components in polarizers,r eflectors,o ptical filters,t unable lasers,o ne-and two-dimensional beam steering devices,c hiral photodisplays without drive electronics,a nd temperature sensors.…”

“…[2] Meanwhile,c holesteric liquid crystals (CLCs) with their self-organized helical superstructures have emerged as model systems for functional stimuli-responsive soft materials which have been successfully applied as active components in polarizers,r eflectors,o ptical filters,t unable lasers,o ne-and two-dimensional beam steering devices,c hiral photodisplays without drive electronics,a nd temperature sensors. [3][4][5][6] Recently,w ei ntroduced visible-light-driven chiral molecular switches which enabled the fabrication of photoresponsive functional CLCs,with tunable properties,from commercially available achiral nematic hosts. [6] In continuation of our hunt for visible-light-driven chiral molecular switches with promising attributes,h ere we report the design, synthesis,a nd characterization of the first example of al ight-driven chiral fluorescent molecular switch based on 1,2-dithienyldicyanoethene,w hich is capable of exhibiting reversible photoisomerization under irradiation with visible light.…”