單晶有機(jī)聚合物的固態(tài)合成是高分子化學(xué)和材料科學(xué)中一個有吸引力和發(fā)展的研究領(lǐng)域。然而，光觸發(fā)的包含有機(jī)硼骨架的結(jié)晶聚合物的拓?fù)浠瘜W(xué)合成尚未報道。
在這里，根特大學(xué)Subhrajyoti Bhandary，Kristof Van Hecke描述了一個有趣的例子，單晶到單晶(SCSC)快速光合作用(發(fā)生在秒尺度上)兩種結(jié)構(gòu)不同的線性有機(jī)硼聚合物，由環(huán)境可持續(xù)的可見光/太陽光驅(qū)動，從相同的單體分子中獲得。
文章要點
1）一種新設(shè)計的Lewis酸堿型分子B←N有機(jī)硼加合物(由有機(jī)硼核和萘乙烯基吡啶配體組成)以兩種具有相同化學(xué)結(jié)構(gòu)但不同三維結(jié)構(gòu)拓?fù)涞墓虘B(tài)形式結(jié)晶，即單體1和單體2。
2）1的溶劑化物無分子晶體通過不尋常的烯烴-萘環(huán)[2 + 2]環(huán)化進(jìn)行拓?fù)浠瘜W(xué)光聚合，生成沿B←N鍵生長的單晶[3]-階梯烷聚合物1P，伴隨著瞬時和劇烈的宏觀機(jī)械運動或光顯著效應(yīng)(如彎曲重塑和跳躍運動)。相比之下，由于烯烴雙鍵之間快速的[2 + 2]環(huán)加成反應(yīng)，2的可見光捕獲單晶以SCSC方式定量聚合成B←N鍵穩(wěn)定的聚合物2P。
3）由于在晶體填料中存在溶劑化物分子，2晶體中的這種烯烴鍵被適當(dāng)?shù)仡A(yù)先組織為光反應(yīng)。單晶2也表現(xiàn)出光動力學(xué)跳躍運動——響應(yīng)可見光，但相對慢于晶體1。除了SCSC拓?fù)浠瘜W(xué)聚合和動態(tài)運動外，單體晶體及其單晶聚合物在可見光波長激發(fā)下都具有綠色發(fā)射和短時室溫磷光特性。
參考文獻(xiàn)
Subhrajyoti Bhandary, et al, Single-Crystal-to-Single-Crystal Photosynthesis of Supramolecular Organoboron Polymers with Dynamic Effects, J. Am. Chem. Soc., 2024
https://doi.org/10.1021/jacs.4c00978
