含硫/硒动态共价键强弱的测定

含硫、硒元素的化学键是重要的光响应动态共价键,本文试图从分子作用力的角度研究它们为何具有不同灵敏度的动态特征,采用基于原子力显微镜的单分子力谱(AFM-SMFS)对含硫、硒元素的动态共价键进行研究,揭示了其兼具稳定性与响应性的内在原因.用化学方法在石英基底上修饰了二硫键或二硒键,通过前述3种化学键的光控动态交换过程,分别得到了含有单个二硫键、硒硫键或二硒键的高分子修饰的石英基底.利用单分子力谱测量了这3组动态共价键的断裂力值,在200 nm/s的拉伸速度下,二硒键的断裂力为(1100±300) pN,硒硫键的断裂力为(1320±330) pN,二硫键的断裂力值为(1450±300) pN,它们的强度从大到小依次为SS SSe SeSe.单分子力谱结果表明动态共价键的强度介于非共价相互作用与传统意义上的稳定共价键(如C―C键)之间,这是它们兼具响应性和稳定性的原因之一.