刺激响应材料，能够将光、电、热、pH等外部刺激转化为可量化的响应信号，在信息技术和生物探针等领域，尤其在可视化监测方面表现出显著优势。然而，传统材料（如有机染料和金属配合物）在多功能性和实际应用中仍面临局限性。得益于萘二酰亚胺（NDI）衍生物优异的电子亲和性、氧化还原活性和刚性共轭结构，NDI-MOFs已经成为构筑多重响应材料的理想平台。最近，邢永恒教授团队（金晶副教授，张婷副教授）成功构建了一种基于手性氨基酸功能化的NDI MOF（Zn-AlaNDI），并展示了其在多刺激响应材料中的应用潜力。Zn-AlaNDI对盐酸,硝酸,磷酸和三氟乙酸四种酸性化合物显示了不同程度的荧光淬灭效果，其中对磷酸的传感能力最佳，KSV和LOD值分别为4.05×10−4M−1和0.25 μM.而对于碱性化合物（氨水、甲胺、乙二胺、三乙胺、二乙胺），Zn-AlaNDI显示了荧光增强的传感效果，对甲胺检测限低至1.55 μM，因而用于选择性区分常见酸/碱分子。除此之外，Zn-AlaNDI对胺蒸气、光和电的刺激具有明显的视觉变色响应。EPR光谱表明颜色的变化与框架内NDI基团自由基的生成有关。Zn-AlaNDI的聚偏二氟乙烯（PVDF）薄膜对胺蒸气具有选择性和浓度依赖性变色响应，展现出良好的稳定性和可重复使用性，适用于无墨可擦写打印和信息加密等领域。
另外，通过单晶X-射线衍射分析可知，Zn-AlaNDI中配体以S−R−R−S立体化学序列排列，呈现内消旋构型。通过构型分析，可以推测出酸性条件下，单一手性氨基酸与NDI反应以（R,S）-构型的产物为主。不同于文献（Nat. Commun. 2018, 9, 3933）中报导的基于碱性条件下制备的手性NDI配体构筑的R型、S型及外消旋的AlaNDI-Zn SBCPs。在本工作中，在不加酸碱条件下，一个内消旋构型Zn-AlaNDI的成功制备不仅丰富了此类MOF的构型，也为分析有机反应的产物构型及反应路径提供指导意义。同时，Zn-AlaNDI作为一种多功能刺激响应材料，也为智能材料的设计和应用提供了新的思路和方向。
图1.图文摘要。
图2. (a) Zn-AlaNDI的结构及(b-e)多刺激响应性质
本论文共同第一作者为辽宁师范大学化学化工学院硕士研究生许绍斌，论文共同通讯作者为我院邢永恒教授和金晶副教授，发表于中国科学院化学大类二区期刊Inorganic Chemistry(自然指数期刊），影响因子为4.7。该期刊涵盖无机化学各个方面的基础研究，包括配位化学、生物无机化学、固态化学、材料化学、纳米化学、能源与光化学、催化以及理论计算等方面的研究。Inorganic Chemistry作为无机化学领域的权威期刊之一，具有重要的国际影响力。
论文信息：A meso-Naphthalenediimide MOF: From Chiral Self-Sorted Structure to Organic Skeleton Configuration Analysis and Its Multistimulus Response for Real-Time Visualization Monitoring of Trace Environmental Pollutants.
Shao-Bin Xu，Rong Huo，Ting Zhang，Jing Jin*，Yong-Heng Xing*，Feng-Ying Bai,
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5c02712.
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c02712