在高分子機(jī)械力化學(xué)中，制嵌入聚合物主鏈中的力敏團(tuán)（mechanophores）可以響應(yīng)機(jī)械力激活多種功能，例如生色、發(fā)光、自增強(qiáng)和可控降解等。通常，若將力敏團(tuán)少量地?fù)饺霗C(jī)械力惰性的聚合物主鏈中，較低的力敏團(tuán)含量會(huì)限制材料整體的力響應(yīng)程度，并導(dǎo)致力活化的定量分析變得十分困難。而向每個(gè)重復(fù)單元中引入力敏團(tuán)，即構(gòu)建聚力敏團(tuán)系統(tǒng)（polymechanophoresystems）可以有效地克服上述限制。
2017年，美國(guó)斯坦福大學(xué)的夏巖教授課題組基于梯烯（ladderene）結(jié)構(gòu)的力敏團(tuán)，首次利用機(jī)械力實(shí)現(xiàn)了非共軛聚合物向共軛聚合物的轉(zhuǎn)變，將絕緣高分子“拉成”半導(dǎo)體.之后，他們又開(kāi)發(fā)出苯并梯烯（benzoLDEs）力敏團(tuán)，該結(jié)構(gòu)克服了原有梯烯合成中的困難，可以克級(jí)制備含有該單體（J. Am. Chem. Soc. 2019,141, 6479-6483.）。但是，苯并梯烯的合成中仍然需要用到并不易制備的環(huán)丁二烯羰基合鐵和苯并環(huán)丁二烯羰基合鐵等中間體，而具有吸電子取代基的苯并環(huán)丁二烯鐵配合物極度不穩(wěn)定，從而限制了該單體的結(jié)構(gòu)多樣性。此外，苯并梯烯在加熱條件下并不穩(wěn)定，可產(chǎn)生一定量的開(kāi)環(huán)化合物。同時(shí)，在開(kāi)環(huán)烯烴復(fù)分解聚合（ROMP）時(shí)，也伴有少量開(kāi)環(huán)物質(zhì)產(chǎn)生，引起鏈轉(zhuǎn)移。
為了避免上述的問(wèn)題，近期該課題組基于苊烯結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)出新一代梯烯力敏團(tuán)（BCH-Naph）。該力敏團(tuán)與我們以前的梯烯和苯并梯烯相比，具有合成容易、熱穩(wěn)定性高、單體結(jié)構(gòu)多樣（兼容吸電子基和供電子基）等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，BCH-Naph的ROMP高效且可控，可以獲得聚合度高達(dá)10000的低分散度超高分子量聚合物。此外，除了常規(guī)的溶液超聲和研磨的機(jī)械化學(xué)活化方式外，超高分子量的聚（BCH-Naph）甚至可以通過(guò)對(duì)其溶液進(jìn)行簡(jiǎn)單的快速攪拌來(lái)活化力敏團(tuán)，從而為聚力敏團(tuán)系統(tǒng)在溶液和固態(tài)下的應(yīng)用開(kāi)辟了新的途徑。
該研究工作以“Bicyclohexene-peri-naphthalenes: Scalable Synthesis, Diverse Functionalization, Efficient Polymerization, and Facile Mechanoactivation of Their Polymers”為題，收錄于《JACS》上。
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