Macrocyclic Diacetylene-Terthiophene Cocrystal: Molecular Self-Assembly, Topochemical Polymerization and Energy Transfer

이 연구에서는 macrocyclic diacetylene(MCDA)와 형광성 oligomer인 terthiophene(3T)을 공결정화하여, topochemical polymerization과 에너지 전달(FRET)이 동시에 가능한 나노튜브 구조의 고체형 유기 집합체를 제작하였다. 자가조립된 MCDA는 π-π stacking을 통해 기공을 가지는 columnar 구조를 형성하며, 외부 공동(exterior cavity)에 3T 분자를 안정적으로 포집할 수 있다. 자외선 조사(254 nm)를 통해 MCDA-3T 공결정을 중합시키면 PDA backbone이 형성되고, 그에 따라 3T의 fluorescence는 PDA에 의해 FRET으로 소광된다. 특히 중합 전에는 3T가 형광을 내며, 중합 후에는 fluorescence quenching이 일어나 에너지 전달 현상이 일어남을 분광학적으로 확인하였다. 이 과정은 crystal packing, XRD, Raman, UV-Vis, TRF 등을 통해 정량적으로 분석되었으며, MCDA의 구조적 다형성과 중합 적합성도 함께 논의되었다. 본 연구는 자가조립 기반의 정밀한 게스트 삽입과 중합을 통해 optoelectronic 기능을 조절할 수 있는 고체 상태 유기 시스템의 설계 전략을 제시한다.