近期,上海交通大学颜徐州团队将单个双稳态的[c2]雏菊链分子解耦成两个单独的舒张态和收缩态雏菊链分子,发展了仅由密集的舒张态或收缩态构型[c2]雏菊链组成的机械互锁网络(MINs),并以其为模型体系阐明了[c2]雏菊链微观运动与MIN宏观机械性能间的关系。在外力作用下,舒张态的[c2]雏菊链主要经历弹性形变,有利于保证相应材料的强度、弹性和抗蠕变性能;收缩态的[c2]雏菊链则会发生长程的分子内运动,伴随着分子结构中隐藏链的释放,而大量此类微观运动的积累,则能够赋予相应材料优异的延展性及能量耗散能力。该工作是雏菊链结构自1998年被命名以来,首次阐明其微观运动对聚合物宏观机械性能的影响,这对雏菊链分子肌肉材料的开发和应用具有重要意义。相关工作以“Insights into the Correlation of Microscopic Motions of [c2]Daisy Chains with Macroscopic Mechanical Performance for Mechanically Interlocked Networks”为题发表在近期的《Journal of the American Chemical Society》上。 具体地,具有单一收缩和舒张态的[c2]雏菊链构型是通过采用两种不同的识别位点而实现的。在舒张态构型中,分子内的两个冠醚单元相互间距离很近,其构型通过冠醚与二级铵盐的主客体识别作用来稳定(图1);在收缩态构型中,两个冠醚单元相互远离,其停留在轴上甲基化的三氮唑单元上。两种单体通过烯烃-硫醇点击化学与交联剂反应,从而得到包含单一舒张态[c2]雏菊链的MIN-1和单一收缩态[c2]雏菊链的MIN-2。两种单体的构型主要通过核磁进行确认,而单体向网络的转变反应,则通过红外和固体核磁等手段进行了检测。