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
桐桐应助dde采纳,获得10
1秒前
摇一摇完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2应助冰雪物语采纳,获得10
2秒前
彩色的续完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
QQQ发布了新的文献求助10
4秒前
小蘑菇应助活泼的断秋采纳,获得10
4秒前
5秒前
vegetable完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
ssss发布了新的文献求助10
5秒前
Kao应助刘冲采纳,获得10
5秒前
6秒前
8秒前
9秒前
学术文献互助应助isonomia采纳,获得200
9秒前
9秒前
9秒前
高高很厉害完成签到,获得积分10
9秒前
文文完成签到,获得积分20
9秒前
奔跑发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
岁月的童话完成签到,获得积分10
10秒前
杨金刚完成签到,获得积分10
11秒前
博修发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
赵浩然发布了新的文献求助10
13秒前
刘冲完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
Xiny发布了新的文献求助10
18秒前
在水一方应助飞行的子弹采纳,获得10
18秒前
ZandYPG完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
思源应助川川子采纳,获得10
20秒前
20秒前
老实醉冬完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
Owen应助尹有创采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
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 7527105
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9113525
关于积分的说明 19464661
捐赠科研通 7129088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3255812
关于科研通互助平台的介绍 2423618
邀请新用户注册赠送积分活动 2243272