近日,浙江大学黄飞鹤团队在晶态机械互锁聚合物领域取得重要突破,相关研究成果以“Formation of Polyrotaxane Crystals Driven by Dative Boron–Nitrogen Bonds”为题发表在国际顶级学术期刊Science Advances上。该论文的第一署名单位为浙江大学化学系,黄飞鹤团队博士后肖雪冬、博士后肖丁和浙江工业大学化工学院盛冠博士为本文共同第一作者,黄飞鹤教授、李光锋研究员、美国德州大学奥斯汀分校Jonathan L. Sessler教授和浙江工业大学化工学院朱艺涵教授为本文共同通讯作者。
机械互锁分子(MIMs)是指两个或两个以上的分子通过机械键在空间上相互缠结在一起而形成的拓扑结构,比如最具代表性的轮烷和索烃。通常来说MIMs展现出较高的构像自由度和分子内运动。将MIMs集成到纯有机聚合物晶体中预期将得到一类具有独特性能的新材料。然而,截至目前这种思路被证明通过传统方法是难以实现的,因为MIMs的内部运动会对有机聚合物的结晶造成明显的干扰。因此,实现MIMs在纯有机聚合物中高度有序集成也成为超分子化学领域的重要挑战之一。
图1. 聚轮烷的单体结构设计、聚合物形成和拓扑转换的示意图。
图3. 双螺旋聚轮烷的晶体结构。
图4. 通过低温低剂量高分辨透射电子显微镜实现聚轮烷成像。
图5. 聚轮烷晶体的力学性能测试。
论文信息:
Formation of Polyrotaxane Crystals Driven by Dative Boron–Nitrogen Bonds
Xuedong Xiao?, Ding Xiao?, Guan Sheng?, Tianyu Shan, Jiao Wang, Xiaohe Miao, Yikuan Liu, Guangfeng Li*, Yihan Zhu*, Jonathan L. Sessler* and Feihe Huang*
Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.adi1169
原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi1169
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