Light-Induced Formation/Scission of C–N, C–O, and C–S Bonds Enables Switchable Stability/Degradability in Covalent Systems

共价键 化学 动态共价化学 键裂 组合化学 网络共价键合 互变异构体 分子开关 化学稳定性 分子 反应性(心理学) 聚合物 光化学 计算化学 有机化学 催化作用 病理 超分子化学 替代医学 医学
作者
Haitao Yu,Hebo Ye,Ziyi Li,Hanxun Zou,Hanwei Lu,Lei You
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (48): 20368-20376 被引量:12
标识
DOI:10.1021/jacs.1c09958
摘要

The manipulation of covalent bonds could be directed toward degradable, recyclable, and sustainable materials. However, there is an intrinsic conflict between properties of stability and degradability. Here we report light-controlled formation/scission of three types of covalent bonds (C-N, C-O, and C-S) through photoswitching between equilibrium and nonequilibrium states of dynamic covalent systems, achieving dual benefits of photoaddressable stability and cleavability. The photocyclization of dithienylethene fused aldehyde ring-chain tautomers turns on the reactivity, incorporating/releasing amines, alcohols, and thiols reversibly with high efficiency, respectively. Upon photocycloreversion the system is shifted to kinetically locked out-of-equilibrium form, enabling remarkable robustness of covalent assemblies. Reaction coupling allows remote and directional control of a diverse range of equilibria and further broadens the scope. Through locking and unlocking covalent linkages with light when needed, the utility is demonstrated with capture/release of bioactive molecules, modification of surfaces, and creation of polymers exhibiting tailored stability and degradability/recyclability. The versatile toolbox for photoswitchable dynamic covalent reactions to toggle matters on and off should be appealing to many endeavors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
封号四犸发布了新的文献求助30
刚刚
xyx完成签到,获得积分10
1秒前
杭世立发布了新的文献求助10
2秒前
许火火发布了新的文献求助10
2秒前
Ava应助xiaohuhuan采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
正直的绮南完成签到 ,获得积分10
6秒前
yj1506837246完成签到,获得积分10
8秒前
xinanan发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
yzy发布了新的文献求助30
9秒前
吱吱大王发布了新的文献求助10
9秒前
12秒前
13秒前
14秒前
专注越彬发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
发生了什么完成签到 ,获得积分10
16秒前
面壁思过发布了新的文献求助10
18秒前
Hemingjie发布了新的文献求助10
19秒前
徐若楠发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
香蕉觅云应助芽芽采纳,获得10
20秒前
YoursSummer发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
li完成签到,获得积分10
22秒前
JJ完成签到 ,获得积分10
22秒前
JamesPei应助徐若楠采纳,获得10
23秒前
一半完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
23秒前
Maydalian发布了新的文献求助10
24秒前
专注越彬完成签到,获得积分10
25秒前
小陈完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
刘放发布了新的文献求助10
26秒前
精明诗霜完成签到,获得积分10
27秒前
丘比特应助大耳朵图图采纳,获得10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7075337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8735646
关于积分的说明 18485702
捐赠科研通 6612292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3129826
关于科研通互助平台的介绍 2228996
邀请新用户注册赠送积分活动 2104844