具有热和机械力双重响应性的金属Pt(II) 超分子凝胶软材料

超分子凝胶作为一类功能性软材料,在传感器、自组装模板、催化微反应器等方面具有潜在的应用价值。凝胶分子通过氢键、疏水-疏水相互作用、π-π堆积、范德华力等多种分子间的非共价键相互作用形成纤维状结构。这种纤维结构可以进一步相互交织组成三维网状结构,包裹有机溶剂分子限制其流动性,进而形成超分子凝胶。由于这种凝胶是依靠分子间的非共价键相互作用形成的,因而对外界环境的刺激具有可逆的响应性。然而,相对于传统的热响应性超分子凝胶来说,多重响应性的超分子凝胶还是比较少见的。除传统的有机小分子凝胶外,近些年来,科学家把金属配合物引入了超分子凝胶体系,这类凝胶具有独特的光电、催化及氧化还原等性质。更为有趣的是,可以利用金属-金属相互作用构筑一类新颖的金属凝胶,在溶胶-凝胶相转变前后颜色和发光特性发生了明显的变化。作为一类智能超分子软材料,依靠金属-金属相互作用形成的具有多重相应性的金属超分子凝胶则更加少见。因此,设计合成具有多重刺激响应性的金属超分子凝胶依然是一个巨大的挑战。

最近,香港大学化学系及吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室的任咏华院士(Prof. Vivian Wing-Wah Yam)研究组和吴立新教授研究组开发了一类新颖的具有热和机械力双重响应性的金属Pt(II) 超分子凝胶。他们详细研究了这类N三齿胆固醇炔基Pt(II) 配合物的光物理性质及其溶胶-凝胶的性质。结果表明,这类配合物所形成的超分子凝胶不仅对热刺激具有可逆响应,而且对外界机械力的刺激也表现出可逆的响应性以及超分子自修复的特性。该凝胶受到振动后可以发生流动,静止后,通过超分子自修复重新形成稳定的凝胶。

因此,这类具有双重刺激响应性的超分子凝胶在传感器方面具有潜在的应用价值,也为进一步开发利用超分子凝胶一类功能软材料提供了参考价值和借鉴意义。