光机械分子晶体是一种很有前途的光致动器候选材料，有可能作为智能材料应用于各个领域。有鉴于此，华东理工大学的曲大辉、Fei Tong等研究人员，报道了基于固体[2 + 2]光环加成的工程光力学分子晶体实现异常膨胀。

本文要点

1）研究人员合成了一种新的分子晶体，（E）-3-（萘-1-基）丙烯醛丙二腈（（E）-NAAM），可以在可见光(≥400 nm）光照下进行固态[2+2]光环加成反应。

2）。采用表面活性剂介导的晶种生长方法，制备了含有对称孪晶密封腔的（E）NAAM微晶。

3）当暴露在光照下时，空心微晶表现出强烈的光机械运动，包括弯曲和剧烈的定向膨胀，由于光照效应，断裂前原始晶体长度的延伸率高达43.1%。

4）微晶内部的密封腔可储存不同的染料水溶液约一个月，并在光照下立即释放溶液。

5）观察到一个独特的慢-快-慢晶体延伸运动过程，表明在光照期间发生了显著的分子重排，导致平均各向异性晶体延伸率为37.0%（±3.8%）。

6）光环加成反应伴随着显著的分子结构和几何结构变化，推动光化学接近100%完成，也促进了光机械晶体膨胀。

本文研究结果为合理设计分子结构和工程晶体形态提供了一种可能的方法，以促进更有趣的光力学行为。

参考文献：

Tian-Yi Xu, et al. Engineering Photomechanical Molecular Crystals to Achieve Extraordinary Expansion Based on Solid-State [2 + 2] Photocycloaddition. JACS, 2022.

DOI：10.1021/jacs.1c12485

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12485