华东理工年夜学传授张琦课题组,乐成制备出生避世界上首个聚二硫单晶布局,已经被收录在剑桥晶体数据中央。该研究结果注解基在共价-非共价协同彼此作用可以精准修筑动态高份子质料,为开发晶态智能质料提供了超份子工程新思绪。相干研究近日发表在《美国化学会志》。
动态高份子是一类由可逆化学键毗连形成的聚合物,最近几年来于自修复质料、可轮回聚合物、智能质料、可穿着柔性质料等范畴揭示出运用远景。然而,受限在系统中低键能、可逆断裂的动态共价键,此类聚合物的精准合成极具挑战,限定了其向结晶型质料的成长及运用。单晶聚合物更是高份子合成的基本挑战之一。
研究团队使用份子工程计谋,从头设计了氨基润色的二硫五元环,并与手性羧酸缩合获得手性酰胺环状二硫单体。使用X射线单晶衍射解析单体布局时,研究团队不测发明了一个开环的线性二硫单体晶体解析布局,即获得了单晶二硫聚合物。研究团队进一步发明,测试历程顶用在检测的X射线促成了单体单晶到聚合物单晶的自觉转换,且该历程与测试温度高度相干,三木SEO-于低温(100K)下测试为环状二硫,而于200K和以上温度测试的成果是线性聚二硫。
单晶聚二硫份子布局。图片由研究团队提供 ?
研究团队表征并验证了光驱动下单体到聚合物的单晶光聚合历程。比拟在溶液相制备的聚合物,该单晶聚二硫揭示出优胜的热不变性,其熔点及热分化温度高达250℃,且单晶样品于绝年夜大都溶剂中都可以或许不变存于,仅仅于六氟异丙醇中迟缓消融。研究团队阐发发明,单晶情况下,聚合物的侧链氢键发生靠近完善的组装,热力学很是不变,高份子骨架付与的多价协同组装氢键则进一步晋升了聚合物链的链运动活化能,终极形成为了这类怪异的不变性。
相干论文信息:https://doi.org/10.1021/jacs.5c14450
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