Chromogene tubuläre Polydiacetylene aus topochemischer Polymerisation selbstorganisierender makrocyklischer Diacetylene

Tubulare Materialien, die durch Selbstorganisation kleiner organischer Moleküle entstehen, finden große Anwendung in der Chemie und Materialwissenschaft. Konventionelle tubulare Strukturen haben oft eine mangelnde Stabilität, da nichtkovalente molekulare Wechselwirkungen für ihre konformative Integrität verantwortlich sind. Hier berichten wir über die Entwicklung kovalent verbundener chromogener organischer Nanoröhren, die durch topochemische Polymerisation selbstorganisierter makrocyklischer Diacetylene (MCDAs) hergestellt werden. Die Kristallstrukturen von fünf MCDAs mit unterschiedlichen Durchmessern wurden aufgeklärt, und vier dieser Substanzen wurden durch UV-initiierte Polymerisation in tubulare Polydiacetylene (PDA) umgewandelt. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass MCDA-1 in Stapeln mit einem Neigungswinkel von 62,1° selbstorganisiert, was signifikant von dem optimalen Wert für die Polymerisation von 45° abweicht. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass geometrische Parameter, die mit dem Modell linearer Diacetylene (DA) abgeleitet werden, möglicherweise nicht strikt auf die Polymerisation von MCDA-Systemen anwendbar sind. Die durch Polymerisation von MCDA-1 und MCDA-3 erhaltenen blauphasen PDAs weisen unterschiedliche thermo- und solvatochromatische Eigenschaften auf, die es ermöglichen, sie zur kolorimetrischen Differenzierung aromatischer Lösungsmittel einschließlich isomeren Xylenen zu nutzen. Die in dieser Studie gemachten Beobachtungen und gewonnenen Informationen sollten das Verständnis und das Design von stimulus-responsive, starren organischen Nanoröhren verbessern.