众所周知,通过常规溶液反应很难制备高分子聚合物的单晶并测定其单晶结构。然而,在配位聚合物单晶平台内则可能利用烯烃分子间特定排列引发光化学高分子聚合反应来加以实现。目前,在已知的少数几种固态反应中,烯烃[2 + 2]光环加成反应被广泛研究。根据Schmidt规则,相邻的烯烃键平行排列,且距离小于4.2 ?,即可能在固态下发生[2 + 2]光化学环加成反应。通过氢键、π-π 相互作用、配位键等弱分子间作用力实现烯烃分子间特定排列来发生[2 + 2]光化学环加成反应已有不少报道,但发生光化学高分子聚合反应比较罕见。多烯烃分子由于其复杂多变的排列方式,通过[2 + 2]光环加成反应来实现烯烃光化学聚合反应显得极其挑战性。
日前,苏州大学的郎建平教授团队与其合作者报道了在三烯配位聚合物单晶平台上分步光二聚引发的光化学聚合反应形成一维高分子聚合物链,并测定了其单晶结构,在该聚合反应过程同时还发现了其单晶和薄膜具有十分有趣的光致机械运动。该研究以题为“Photodimerization-Triggered Photopolymerization of Triene Coordination Polymers Enables Macroscopic Photomechanical Movements”的论文发表在J. Am. Chem. Soc. (2024, DOI: 10.1021/jacs.4c07453)。苏州大学曹晨为论文第一作者,苏州大学郎建平教授/葛宇博士、淮阴师范学院刘东教授为论文共同通讯作者,该研究得到国家自然科学基金项目的支持。
图1. 在配位聚合物单晶平台中相邻三烯分子通过分步[2+2]光环加成的光二聚触发的光聚合反应的示意图。
图4. 1-PVA 在不同波长的光照下的光致机械运动:(a) 365 nm光; (b) 385 nm光; (c) 420 nm光; (d) 450 nm光。
图5. 复合薄膜1-PVA在365 nm紫外光照下于丙酮液体表面“游泳”行为。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c07453
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