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从探索新的化学理论到开发新型力响应聚合物材料,力化学特别是高分子力化学学科的飞速发展受到了广泛的关注。力色团是高分子力化学的核心,是一类在机械力的作用下能够发生特异性反应的活性基团。至今,已报道的力色团有数十种,有变色、发光、催化、释放小分子等响应方式,但大多数功能单一,不能满足力响应材料的设计与合成。 本文工作提出了一种将已有力色团重新排列组合从而制备多功能性复合力色团的合成方法。防护(Gated)力色团就是在目标力色团的前端嵌入一个保护性的力色团,要使得机械力传导到目标力色团并活化,保护力色团必须先被活化。这样的好处是可以延缓目标力色团响应性的表达,起到保护的作用,这为某些需要保护的基团提供了一种可靠的方法。 我们开发出一种以肉桂酸二聚体保护冠醚结构的防护(gated)系统大环模板。这个大环力色团可以表现出多重响应性比如力致变色、应力缓冲、潜在的交联增强。我们以此为基础设计一个全新的防护(gated)力色团:新开发的二苯基环丁烯嵌入到大环当中作为被保护的子力色团。通过实验和理论计算我们证明了肉桂酸二聚体力色团和二苯基环丁烯力色团均受到机械力的活化,并且二苯基环丁烯力色团的活化受到肉桂酸二聚体力色团的约束保护作用。 通过验证Gated力色团这种设计方法的可行性,为复合力色团的发展开拓出一条宽广的路。