近日，云南大学化学科学与工程学院赵琦华教授、药学院杜琳教授团队首次实现配位模板辅助的[6+6]光二聚反应，突破了高阶环加成反应的传统技术瓶颈，为复杂环状化合物精准合成及多刺激响应智能材料设计提供了全新路径。相关成果以“Template-assisted [6+6] cycloaddition for the construction of photothermally responsive functional materials”为题，在国际著名综合期刊Nature Communications上发表。

阶环加成反应是构筑复杂环状分子骨架的核心合成手段，在新药研发、功能材料创制领域极具应用价值。但传统技术普遍存在产率低、立体选择性差、可控性弱等问题。以往模板辅助策略仅适用于[2+2]、[4+4]等少于8π电子体系的环加成反应。尽管伍德沃德-霍夫曼规则已证实[6+6]环加成为光化学允许反应，但如何通过空间预组织实现反应物分子精准排列，一直是该领域长期未攻克的核心难题。

针对这一挑战，该团队创新性地提出了配位模板调控策略，以(E)-3-(蒽-9-基)-N-(吡啶-4-基)丙烯酰胺为核心配体，通过溶剂热法成功合成了两种二维配位聚合物CP1和CP2。单晶结构分析表明，配位框架可精准固定配体反应构型，满足拓扑化学反应要求，在可见光乃至自然太阳光的温和条件下，体系高效发生[6+6]光二聚反应，产率可达97%，生成环十二碳四烯骨架产物，这也是国际上首例模板辅助 [6+6] 光环加成反应。

研究还发现，两种晶体在光反应中均表现出光显著效应，其中引入甲氧基官能团的 CP2还具有独特的温度响应特性，兼具低温可逆与高温不可逆的结构相变及热显著效应，成为光热双刺激响应的多功能晶体材料。为将微观运动转化为宏观致动行为，团队进一步结合PVA与MXene的优势，制备了复合致动薄膜。该薄膜可快速响应可见光、红外光及低温刺激并发生形变，性能稳定、响应灵敏，在软体机器人、智能传感器和生物医学器件等领域展现出广阔的应用前景。

云南大学博士研究生王雷为论文第一作者，赵琦华教授、杜琳教授、王瑞东博士为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、云南特色植物筛选与研发服务CXO平台项目和云南省 “万人计划” 青年拔尖人才项目等资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-73908-1

来源：自然资源药物化学重点实验室

编辑：奚利 责任编辑：李哲