Se diseñó y sintetizó un nuevo grupo mecano-cromóforo de doble espiral basado en orto-difenol llamado ISO-ABPX, y se investigaron sistemáticamente sus comportamientos foto- y mecano-cromáticos y sus mecanismos en poliuretano (PU) y elastómero de doble red (PMA-PU). El estudio reveló que, ya sea bajo irradiación ultravioleta a 365 nm o bajo presión externa, ISO-ABPX solo experimenta una reacción de apertura de anillo en una única espiral, generando un estado abierto-cerrado (ISO-ABPXOC) que presenta bandas de absorción características a 520 y 557 nm y un aumento significativo de la fluorescencia a 592 nm; la segunda espiral permanece estable bajo estímulos lumínicos y mecánicos, siendo difícil de abrir. La construcción de una estructura de doble red (PMA-PU) inhibe notablemente la respuesta foto-cromática del material, mientras que el comportamiento mecano-cromático sigue siendo significativo, reflejando una selectividad en la respuesta al estímulo. También se demostró que el sistema ISO-ABPX@PU puede revertirse al estado cerrado inicial tras calentamiento a 40 ℃, mostrando buena capacidad de reciclaje. Los cálculos teóricos (CoGEF) revelaron que la fuerza necesaria para romper el enlace C―N de la espiral es aproximadamente 4.37 nN, apoyando energéticamente la vía de apertura de anillo única observada experimentalmente. Este trabajo no solo amplía los tipos de estructuras moleculares con respuesta mecánica de doble espiral, sino que también proporciona una nueva estrategia de diseño molecular y una base experimental para el desarrollo de materiales inteligentes de detección mecánica reversibles y con respuestas múltiples.
关键词
grupo mecano-sensible de doble espiral; química mecano-polimérica; mecanocromismo; fotocromismo; elastómeros de doble red