熒光防偽墨水是一種發(fā)光顏色和強(qiáng)度可以發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的智能材料。通常情況下，防偽墨水是處于隱形的狀態(tài)，無(wú)法對(duì)信息進(jìn)行讀取處于加密狀態(tài)，隨著外界條件（如光照，溫度以及化學(xué)物質(zhì)）對(duì)墨水的刺激，能夠使得信息顯現(xiàn)出來(lái)進(jìn)行解密。因此，熒光防偽墨水在信息的加密和防偽等方面具有前所未有的應(yīng)用前景。然而如何設(shè)計(jì)制備出簡(jiǎn)單實(shí)用的熒光防偽墨水，是目前亟待解決的問(wèn)題。

蒽醌分子作為一個(gè)傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單光敏分子可以在光照的情況下發(fā)生光還原反應(yīng)，其還原產(chǎn)物可以產(chǎn)生熒光。但是，此過(guò)程往往對(duì)氧氣及其敏感，因此，無(wú)法**的將其作為熒光防偽墨水進(jìn)行使用。環(huán)糊精是一種具有疏水空腔的大環(huán)分子，可以**的在水溶液當(dāng)中對(duì)疏水分子進(jìn)行包結(jié)，另外，近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)糊精的空腔還有可以防止空氣中氧氣對(duì)于激發(fā)的三重態(tài)物質(zhì)的淬滅過(guò)程。

結(jié)合上述兩種物質(zhì)的特點(diǎn)，南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院劉育課題組設(shè)計(jì)合成了蒽醌修飾的β-環(huán)糊精衍生物，使其在水溶液當(dāng)中通過(guò)主客體相互作用形成超分子聚合物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了蒽醌在空氣氛圍當(dāng)中的光還原過(guò)程。通過(guò)二維核磁，核磁滴定，圓二色光譜以及透射電鏡等測(cè)試證明了蒽醌基團(tuán)是以傾斜的方式進(jìn)入環(huán)糊精的大口端，并且以頭-尾相接的方式形成超分子聚合物。有意思的是形成的超分子聚合物是一種無(wú)色透明的溶液，在紫外光下也無(wú)法觀測(cè)到明顯的熒光，但是，在持續(xù)的紫外光照下，溶液緩慢由無(wú)色透明轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色溶液并且發(fā)出黃色熒光，值得高興的是此種黃色熒光在氧氣的作用下可以恢復(fù)之前無(wú)色透明的狀態(tài)，且能夠多次循環(huán)使用。此外，將超分子聚合物水溶液作為熒光防偽墨水，可以書(shū)寫(xiě)在紙張上，在紫外光的持續(xù)照射下，依舊能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的黃色熒光，達(dá)到解密信息的效果；將其暴露于空氣當(dāng)中，熒光和顏色會(huì)逐漸隱去，對(duì)信息進(jìn)行加密。這種類(lèi)型的熒光防偽墨水利用超分子組裝的策略設(shè)計(jì)，合成簡(jiǎn)單，防偽加密解密效果明顯。此種策略能夠?yàn)橐院笾悄茼憫?yīng)的熒光分子設(shè)計(jì)提供一種設(shè)計(jì)思路。

相關(guān)論文在線發(fā)表在Advanced Science(DOI:10.1002/advs.202000803) 。