力敏分子、高分子骨架以及受力位點是高分子力化學研究中的三大核心構築要素🎺。回顧現代高分子力化學近20年的發展歷程，大量研究聚焦於全新力敏分子和高分子骨架的設計，並探索這兩種要素對功能性機械力響應材料構築的影響。然而，受力位點的選擇在機械力化學反應中同樣扮演著至關重要的角色🌠，研究表明🧑🏻‍🦱，通過調整力敏分子中受力位點的區域選擇性或立體選擇性♠️，可以有效調控力敏分子受力時的反應性。盡管如此💹，這些通過調整受力位點位置來調控力敏分子反應性的策略仍存在一定局限性，即每次都需要重新設計和定製力敏分子的結構👊🏼，過程耗時且耗力🧛🏽‍♂️🧘🏽‍♀️。

2024年11月8日，沐鸣娱乐千海課題組在《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）期刊發表了題為“Versatile Mechanochemical Reactions Via Tailored Force Transmission in Mechanophores”的研究論文。

圖1、環狀拉伸策略抑製力致逆DA反應及其在多層次力化學反應中的應用。

課題組首次提出通過環狀拓撲拉伸策略來改變力敏分子中機械力的傳導方式從而實現力敏分子反應性的精準調控（圖1）🗃。該研究以傳統的蒽-馬來酰亞胺（AM）線性力敏分子為對象，通過將蒽分子9,10位環接🧑🏼‍🍼，成功構建了具有環狀拓撲拉伸結構的環狀力敏分子。當機械力隨著高分子鏈傳遞到力敏分子時⛑🧟‍♂️，與傳統的線性拉伸結構相比👬🏼，環狀拉伸策略顯著抑製了力誘導的逆Diels-Alder（DA）反應的反應速率和效率。在此基礎上🧑🏼‍🦳🍨，作者將環狀拉伸和線性拉伸的AM力敏分子分別與螺吡喃（SP）共價結合，構築了串聯的雙力敏分子體系👩‍🦲，實現了層級化機械力化學反應的激活。以上研究表明，通過調整力敏分子的幾何拓撲拉伸結構，可以有效地調控力傳導路徑👴🏽，進而改變力敏分子的力化學反應性。這一策略為層級化👳‍♀️、智能機械力響應材料的設計提供了新的思路☔️，並為開發具有多功能性和優異可控性的力化學系統開辟了新途徑🧑🏼‍✈️。環狀拓撲拉伸策略有望成為未來高分子機械力化學研究中的重要工具，為拓展力敏分子的應用場景奠定了基礎。

所發表的論文信息為：Deao Xu, Wenjie Liu, Shijia Tian, and Hai Qian*, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202415353.

該文第一作者為沐鸣娱乐沐鸣开户、聚合物分子工程國家重點實驗室博士生徐德奧，千海青年研究員為該論文的通訊作者。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415353