关键词:
cyanostilbene
photomechanical crystals
photosalient
visible light
cycloaddition
摘要:
光机械晶体能够将光能转化为机械能,其在致动器、人造肌肉和光开关等领域具有巨大的应用潜力.在本研究中,我们设计并合成了一种三齿氰基苯乙烯衍生物(2Z,2′Z,2′Z)-3,3′,3′-(苯-1,3,5-三烷基)三-(2-(4-(三氟甲氧基)苯基)丙烯腈)(C3-CF3). C3-CF3的块状晶型Ⅰ和片状晶Ⅱ在紫外光或420 nm可见光照射下都表现出爆裂和突然跳跃的光显著效应.同时,晶型Ⅰ和晶型Ⅱ在太阳光和LED白光照射下也表现出缓慢的光机械运动.1H NMR表明,晶型Ⅰ和晶型Ⅱ在各种光源下发生光诱导的[2+2]环加成反应.光反应动力学研究表明,在420 nm可见光照射300秒后,晶型Ⅰ和晶型Ⅱ的转化率分别达到97.6%和95.26%.此外,不具备光活性的针状晶型Ⅲ具有良好的机械弹性.最后,分别将晶型Ⅰ和晶型Ⅱ的粉末与聚乙烯醇(PVA)结合制备成光诱导定向弯曲的复合薄膜IPVA和Ⅱ-PVA.