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A Simply Synthesized, Tough Polyarylene with Transient Mechanochromic Response

Abstract

A simple and high‐yielding route to tough polyarylenes of the type poly(meta,meta,para‐phenylene) (PmmpP) is developed. PmmpP is tough even in its as‐synthesized state which has an intermediate molar mass of Mw≈60 kg mol−1 and exhibits outstanding mechanical properties at further optimized molecular weight of Mw=96 kg mol−1, E=0.9 GPa, ϵ=300 %. Statistical copolymers with para,para‐spiropyran (SP) are mechanochromic, and the toughness allows mechanochromism to be investigated. Strained samples instantaneously lose color upon force release. DFT calculations show this phenomenon to be caused by the PmmpP matrix that allows build‐up of sufficiently large forces to be transduced to SP, and the relatively unstable corresponding merocyanine (MC) form arising from the aromatic co‐monomer. MC units covalently incorporated into PmmpP show a drastically reduced half life time of 3.1 s compared to 4.5 h obtained for SP derivatives with common 6‐nitro substitution.

Dehnübungen für Polymere: Eine einfache Synthese liefert schlagzähes Poly(meta,meta,para‐phenylen) (PmmpP) mit hohem Molekulargewicht in hohen Ausbeuten. Statistische Copolymere PmmpP mit para,para‐Spiropyran sind unter axialer Zugspannung mechanochrom, entfärben sich aber beim Entspannen instantan.

Autoren:   Fabian Kempe, Oliver Brügner, Hannah Buchheit, Sarah Noemi Momm, Felix Riehle, Sophie Hameury, Michael Walter, Michael Sommer; Fabian Kempe, Oliver Brügner, Hannah Buchheit, Sarah N. Momm, Felix Riehle, Sophie Hameury, Michael Walter, Michael Sommer
Journal:   Angewandte Chemie
Jahrgang:   2017
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201709142
Erscheinungsdatum:   24.11.2017
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