01
研究背景
刺激响应型聚合物因能响应外部刺激 (电、磁、热、光) 在智能材料设计中备受瞩目。其中，光刺激因清洁、远程可控及精确调控而突出。引入特定光敏基团 (如偶氮苯、螺吡喃) 至聚合物链中，可构建光致变色或光开关聚合物，实现可逆颜色变化或荧光开关，但这种信息存储主要限于二维且易解密。光交联聚合物通过掩模和清洗后处理形成不溶解的三维图像，可促进信息编程。因此探索和开发含单一特定官能团的新型光响应聚合物骨架，兼具光交联和光致变色特性，将为复合聚合物在二维及三维编码领域开辟新视角。
02
研究内容
近日，西北大学王会副教授团队报道了以芳基重氮盐和内二炔为原料，在过渡金属钯催化下，进行了稳定的 [2+2+1] 环加成聚合，成功合成了具有双重光响应性的螺-[4,5]-环己二烯-8-酮聚合物，其产率高达93.7% (图1)，所得聚合物具有出色的溶解度、热稳定性以及形态稳定性，并具有有趣的双重光响应特性。这类光响应聚合物所含羰基能够活化邻近碳碳双键，促使其在 365 nm 光下快速发生 [2+2] 环化反应，使可溶聚合物交联成致密网络，得到交联的有机凝胶。此外，交联过程中，作者发现交联前聚合物不具有荧光性质，而交联后聚合物的荧光得到开启的现象。将该螺环聚合物浸涂成膜，利用掩膜光刻技术实现了二维和三维立体图案的雕刻，展现其在荧光标记和光学安全领域的潜力。
图1 双重光活性螺-[4,5]-环己二烯-8-酮聚合物。
03
论文信息
Spiro-[4,5]-cyclohexadiene-8-one Polymers: Photoactivated Crosslinking and Switch-On Fluorescence for Lithography
Yi Yuan, Mi Chao, Yunyi Shang, Yujia Gao , Guangle Niu, Wanggang Fang, Liqing He and Hui Wang
Mater. Chem. Front., 2024, Advance Article
https://doi.org/10.1039/D4QM00688G
*文中图片皆来源上述文章
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04
通讯作者简介
王会 副教授
西北大学
王会，副教授，硕士生导师，毕业于中国科学院理化技术研究所，获理学博士学位。2015年进入西北大学化学与材料科学学院，为中国化学会感光学会青年理事，陕西省创新团队成员，西北大学仲英青年学者。近年来主持承担国家自然科学基金项目1项，主持完成省科技厅、省教育厅、西北大学等各类科研项目5项，企业合作项目1项。发表学术论文20余篇。获授权国家发明专利，PCT 专利共计6项，转让2项，获得省部级科技奖励1项。近年来，在 Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Org. Chem. Front. 等学术期刊共发表学术论文20余篇，主要研究方向为新型光功能有机小分子及聚合物的合成及性质研究
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