Angew. Chem. :三烯烃配位聚合物单晶的相变促进的快速光致机械运动

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制动器是将光能、热能或化学能转化为机械运动的装置,在生物系统中具有至关重要的意义。具有将光能转化为宏观机械运动的分子晶体是一类很有前途的材料,在致动和光子器件中具有潜在的应用。然而在这类材料中,具有相变的动态光致机械运动的配位聚合物未被报道过。


近日,苏州大学郎建平教授团队以多烯烃化合物为研究对象,通过配位自组装策略,设计并构筑了一例具有相变促进的快速光致机械运动的一维光敏性烯烃配位聚合物。



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该配位聚合物结构中相邻一维链间的烯键平行排列且距离符合施密特提出的[2 + 2]光环加成反应条件。在365 nm紫外光照射下,该配位聚合物发生链间的烯烃[2 + 2]光化学环加成反应形成一维配位聚合物。核磁共振氢谱和单晶X射线衍射证实了此单晶到单晶的光化学环加成过程是一个罕见的对称性升高的相变,即空间群从0转到C2/c。

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在紫外光照射下,该配位聚合物的单晶表现出两种不同类型的光诱导机械运动:一类(长而薄的单晶)倾向于弯曲行为;另一类(厚而短的单晶)倾向于爆裂行为。这些单晶的光致机械活性是由分子空间结构变化和化学键的断裂/形成引起的显著固态分子运动产生的应力释放导致的。光致机械反应的类型也对晶体尺寸十分敏感。

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此外,由配合物晶体和聚乙烯醇组成的复合膜在紫外光照射下也表现出特别的光致机械运动,因此可作为光致动器的良好候选者。这一结果为开发更多具有光响应性的配位聚合物作为光致动器提供了创新性方法。

文信息

Phase Transition-Promoted Rapid Photomechanical Motions of Single Crystals of a Triene Coordination Polymer

Chen Cao, Xin-Ran Xue, Qiu-Yi Li Min-Jie Zhang, Brendan F. Abrahams, Jian-Ping Lang


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202306048




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