配位交差結合ポリマー網のマクロの機械的特性の背後にある小分子のダイナミクスとメカニズム

ビス-Pd(II)およびPt(II)有機金属交差架橋剤とポリ(4-ビニルピリジン)との間の特定の金属-リガンド配位は、DMSO中で三次元の集合体ポリマー網を定義します。数十年にわたる振動ひずみ率を測定した一連の4種類の異なるバルク材料の周波数依存の動的機械的弾性率は、モデルPd(II)およびPt(II)錯体で測定されたピリジン交換率を通じて定量的に関連していることがわかります。重要なことに、ネットワーク内のリガンド交換のメカニズムは、モデル錯体で観察されるのと同じ溶媒補助型経路であることがわかっており、したがって、バルクの機械的特性は、クロスリンクがポリマーバックボーンから解離する際に発生する緩和によって決まります。解離するクロスリンクの頻度が、どのくらいの時間解離したままであるかに関わらず、バルクの機械的特性を決定します。バルク材料特性とモデル化合物で観察される動力学およびメカニズムとの間の定量的関係は、カスタマイズされた機械的特性を持つ材料の合理的な分子設計の可能性を示唆しています。