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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Light-Driven Constitutional Pump Powers Far-From-Equilibrium Dynamic-Covalent Behavior

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3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn, fr, nl. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Accessing non-equilibrium states in dynamic covalent chemistry (DCC) remains fundamentally challenged by microscopic reversibility and rapid equilibration. Drawing inspiration by the kinetic asymmetry mechanisms prevalent in living organisms, we introduce a light-driven constitutional pump that establishes a unidirectional kinetic pathway beyond intrinsic equilibria, that autonomously driving a dynamic covalent C=C/C=N metathesis reaction far from equilibrium. This pump operates through a kinetic ratchet mechanism under single-wavelength photonic control: (1) photocyclization of a diarylethene-based Knoevenagel derivative generates a high-energy photoisomer (ΔG = 22.5 kcal/mol), (2) irreversible covalent metathesis (K > 10^16) releases stored chemical potential, and (3) a photon-energy-gated ring-opening reaction enforces pathway unidirectionality. The resulting strong directional bias drives the system to a non-equilibrium steady state (NESS), achieving a 28-fold amplification of the equilibrium constant while preserving closed-system reversibility. Integrated into polymer networks, this pump enables spatiotemporal control over crosslink density, producing photo-adaptamers with non-equilibrium modulus switching. Unlike catalytic approaches, this platform achieves kinetic control by elevating the energy of intermediates through photonic programming, establishing DCC as a versatile toolbox for designing life-inspired adaptive materials.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Light-Driven Constitutional Pump Powers Far-From-Equilibrium Dynamic-Covalent Behavior
Date Crossref
28/02/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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