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Nat. Synth. |朱戎/鄭雨晴合作報道樹枝烯合成新紀錄

  共轭分子的拓撲結構對其光電性質有着重要的影響。聚乙炔是最經典的共轭高分子骨架之一;然而,聚乙炔最簡單的交叉共轭異構體——樹枝烯(dendralene)的研究卻長期滞後(圖1a)。突破樹枝烯合成的長度瓶頸,進而探究其區别于線型共轭體系的光電性質,仍是亟待解決的關鍵挑戰。其中,實現從逐步偶聯到鍊式聚合的轉變可能是突破這一瓶頸的核心。

 

  

  圖1 樹枝烯合成新突破

  

  朱戎課題組長期緻力于累積多烯相關高分子合成與功能研究(JACS, 2022, 144, 8807; JACS, 2022, 144, 4315; JACS, 2023, 145, 2045; JACS, 2023, 145, 23755; Nat. Catal. 2024, 7, 838; Chem, 2024, 10, 3088; JACS, 2024, 146, 6104; JACS, 2024, 146, 19377等)。基于前期積累,課題組提出了一種從累積多烯出發的樹枝烯合成新策略:通過單體設計引入環張力,調控原位生成的累三烯的前線軌道特征,改變其反應位點,使得其在有機銅的介導下發生高選擇性的2,3-配位聚合(圖1b)。

 

  應用這一策略,課題組首次以鍊式機制合成了樹枝烯骨架,并創造了其長度的新記錄:單步聚合,以約60%的産率得到鍊均約100個C="C,遠超逐步合成。團隊與beat365集成電路學院鄭雨晴研究員合作,進一步探索了長鍊樹枝烯在可見光區雙光子聚合中的獨特應用。

  

  該工作揭示了累積多烯聚合的新機制,解決了高密度交叉共轭骨架的合成難題,為可見光區非線性光學材料及其在微納加工中的應用提供了新思路。該工作發表在《Nat. Synth》上。文章第一作者是beat365博士研究生王子元,通訊作者是朱戎鄭雨晴研究員。該研究得到國家自然科學基金委原創探索項目以及北京分子科學國家研究中心支持。

  

  原文鍊接:https://www.nature.com/articles/s44160-025-00760-4 

 

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