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Journal of the American Chemical Society2021Oct27Vol.143issue(42)

メカノフォア結合ポリマーの力誘発性近赤外クロミズム

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.
概要
Abstract

近赤外(NIR)メカノフォアが開発され、ポリ(アクリレートメチル)鎖に組み込まれ、ポリマー材料の最初の力誘発性NIRクロミズムを紹介しました。このメカノフォアは、ヘプタメチンシアニン部分と融合したベンゾ[1,3]オキサジン(牛)に基づいており、溶液、薄膜、およびバルク状態でNIRメカノクロミズムを示しました。機械化学活性は、UV-Vis-NIR吸収/蛍光分光法、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)、NMR、およびDFTシミュレーションを使用して検証されました。私たちの研究は、NIRメカノクロミックポリマーが機械的力センシング、損傷検出、バイオイメージング、およびバイオメカニクスにかなりの可能性があることを示しています。

近赤外(NIR)メカノフォアが開発され、ポリ(アクリレートメチル)鎖に組み込まれ、ポリマー材料の最初の力誘発性NIRクロミズムを紹介しました。このメカノフォアは、ヘプタメチンシアニン部分と融合したベンゾ[1,3]オキサジン(牛)に基づいており、溶液、薄膜、およびバルク状態でNIRメカノクロミズムを示しました。機械化学活性は、UV-Vis-NIR吸収/蛍光分光法、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)、NMR、およびDFTシミュレーションを使用して検証されました。私たちの研究は、NIRメカノクロミックポリマーが機械的力センシング、損傷検出、バイオイメージング、およびバイオメカニクスにかなりの可能性があることを示しています。

A near-infrared (NIR) mechanophore was developed and incorporated into a poly(methyl acrylate) chain to showcase the first force-induced NIR chromism in polymeric materials. This mechanophore, based on benzo[1,3]oxazine (OX) fused with a heptamethine cyanine moiety, exhibited NIR mechanochromism in solution, thin-film, and bulk states. The mechanochemical activity was validated using UV-vis-NIR absorption/fluorescence spectroscopies, gel permeation chromatography (GPC), NMR, and DFT simulations. Our work demonstrates that NIR mechanochromic polymers have considerable potential in mechanical force sensing, damage detection, bioimaging, and biomechanics.

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