光致变色分子是指在光照刺激下能够发生分子结构异构化，并伴随着光学性质显著变化的一类分子，又被称为光分子开关。由于光照刺激具有非接触、时空分辨率高等特点，光致变色分子在信息存储、智能材料等领域展现出重要应用前景。发展新型光致分子异构反应和光分子开关体系，是光控材料研究的基础之一。

目前，光分子开关体系主要依赖于双键的顺反异构或C-C、C-O键的可逆断裂/形成，而光诱导的C-N键可逆断裂/形成则极为罕见。近期，史文等人研究发现吡啶取代的部花菁类衍生物（PMC）能够在可见光照射下迅速褪色，并在光照结束后恢复其原有的颜色。基于光谱及核磁方法表征，该变色反应机理为PMC在光照下生成C-N键，形成具有螺环结构的螺吲哚嗪。该体系具有响应快速、高开关比、高耐疲劳性及水相兼容性的特点。进一步地，喹啉取代的PMC分子呈现出以光驱动为主导的恢复行为，实现了双向可控的光诱导分子开关。最后，研究证实该分子体系能够在塑料、滤纸、硅胶等多种固体基质中实现可逆光致变色，为构建高效、智能的新型光响应材料提供了基础。相关工作发表在Nature Communications,2026,17, 904 (10.1038/s41467-025-67626-3)上，并被选为编辑精选文章，第一作者为博士研究生李赫，通讯作者为史文研究员。

吡啶取代的部花菁类衍生物通过可逆形成C-N键实现光致变色

活体分析化学实验室

2026年2月4日