集成直觉上相互对立的结晶性和柔性，在晶体中似乎不可能。然而，近期兴起的软多孔晶体变“不可能”为“可能”，是一种兼具结晶性和柔性的新兴材料，已广泛应用于气体吸附、分子识别、传感和催化等领域。然而，本应该更灵活构象变化、更适应环境变化且更具有丰富功能的软多孔有机晶体（SPOCs）的发展明显滞后，目前鲜有报道。主要是由于有机分子晶体具有机械脆性，在客体诱导晶格重排中容易发生坍塌，导致适合单晶X射线衍射（SCXRD）分析的大的客体负载SPOC单晶非常难获得，特别是对于气体客体，从而带来主客体相互作用和转变机制理解上的巨大挑战。
近期，北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心顾星桂教授课题组在前期研究基础上（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59(25): 10122-10128; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59(25): 10136-10142; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59(28): 11550-11555; Chem. Sci., 2020, 11(23): 6020-6025; Chem, 2020, 6(6)：1199-1200; Chem. Mater., 2019, 31(15): 5683-5690; Nat. Commun., 2018, 9: 2963; Adv. Mater., 2018, 30(26): 1801065等），报道了一类新型的具有发射可调的方酸菁软多孔有机晶体（J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.0c12153）。构建该SPOC的SPOC-SQ分子是由一个方酸受体核和四个构象可旋转的4-氯-氨基苯基D−π−A连接体组成，容易形成由π-π相互作用和氢键稳定的多孔晶体框架，同时基于苯基旋转使该结构具有一定的灵活性。这种软多孔有机晶体很容易从二氯甲烷（DCM）溶液中生长得到，并且表现出发射可调、客体分子**响应的单晶到单晶（SCSC）结构可逆转变。此外，活化的SPOC-SQ-a可以选择性地识别和吸附乙炔（C2H2）而不破坏其单晶性，并通过XRD获得了该转变的单晶结构。仔细分析SPOC-SQ-C2H2的单晶XRD结果有助于理解主客体相互作用。更有趣的是，当C2H2与骨架相互作用时，晶体中形成了一个一维（1D）通道来吸附C2H2，从而有助于在分子水平上理解“开门”过程。此外，通过跟踪SPOC-SQ框架的荧光波长变化，可以实时监测C2H2的吸附动力学。因此，SPOC-SQ-a晶体对C2H2的独特的开孔吸附特性使其在气体分离方面具有潜在的应用前景。该工作依据“刚性”和“柔性”集成概念，解决了**响应中有机分子晶体单晶性保持问题，实现了单晶到单晶的可逆转变，并发展了乙炔吸附过程动力学的荧光可视化监测新方法，从单晶水平上精准揭示了吸附过程中主客体相互作用，指导了更高性能的乙炔吸附分离。
相关论文以“Emission-Tunable Soft Porous Organic Crystal Based on Squaraine for Single-Crystal Analysis of Guest-Induced Gate-Opening Transformation”为题，发表在J. Am. Chem. Soc.（DOI: 10.1021/jacs.0c12153）上。衷心感谢北京化工大学启动经费、国家海外高层次人才引进计划青年项目、国家自然科学基金委等项目资助。
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