靳秋妍同学关于光-热双重响应葫芦脲基铀酰-轮烷配位聚合物的工作被Advanced Functional Materials接收,祝贺!
以超分子(准)轮烷为主要结构单元的金属-有机轮烷化合物(MORCs)具有结构动态的特性,但其作为响应性分子机器的潜力很大程度上受限于较为单一的刺激响应性。本工作将紫精光敏单元与柔性准轮烷单元结合,设计了多功能化的超分子准轮烷作为配体,并基于此合成了一种新型金属-有机轮烷化合物U-bpybc-CB8。U-bpybc-CB8具有多重响应性,可以对光和热刺激分别表现出光致变色和热致反常膨胀的行为。紫外可见吸收光谱和单晶X射线衍射分析表明,光诱导葫芦脲大环端位羰基氧原子发生向空间邻近的紫精缺电子基团发生电子转移,从而形成紫精阳离子自由基,并表现出光致变色现象。值得一提的是,由于大环端位羰基氧原子与紫精基团之间距离较近,易于发生电子转移,该化合物能够在紫外光或可见光照射后均表现出光致变色行为。同时,U-bpybc-CB8表现出反常的热响应行为,即:当温度从170 K升高到270 K时,结构先发生膨胀,在达到拐点温度(≈230 K)后开始收缩。进一步的结构分析证明这一现象源于金属-有机超分子网络中柔性螺旋链的热致拉伸和收缩。
本工作利用多功能准轮烷配体为结构骨架,成功发展了一类多刺激响应性轮烷基智能材料,将为新型复合型智能分子机器的设计合成提供重要参考。
文章信息:Qiu-yan Jin, Liao Meng, Zhi-hui Zhang*, Yuan-yuan Liang, Wei Jin, Kong-qiu Hu, Li-yong Yuan, Zhi-fang Chai, Lei Mei*, Wei-qun Shi*. Dual Response to Light and Heat of a Metal–Organic Rotaxane Network Featuring Flexible Viologen-Derived Structs. Adv. Funct. Mater. 2023, accepted.