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    西北大學于游課題組:多組分化學聚合反應誘導水溶性雙螺旋超分子聚合物合成
    2020-07-29  來源:高分子科技

      螺旋型分子在地球生命進化和繁衍過程中扮演著重要角色,賦予了生命體多樣結構和高級功能。例如,DNA借助雙螺旋結構解組裝/組裝來精確完成遺傳信息的存儲、翻譯與傳遞。蛋白質分子可通過α螺旋、β折疊等過程形成具有特異性和催化化學反應的酶。隨著合成化學、超分子化學等飛速發展,人們通過化學合成的方式來模仿天然螺旋型分子的精確結構,對其形成機理、功能進行了深入研究,并通過引入功能性構筑基元實現多種環境響應材料設計,探索在信息儲存、傳感器、光學器件、物質分離等領域的潛在應用。然而,構建具有多重響應性的水溶性雙螺旋超分子聚合物仍然是一個巨大挑戰。


      基于以上思考,西北大學于游教授課題組利用Passerini多組分聚合反應誘導自組裝過程一步合成了具有雙螺旋結構的超分子聚合物。結果表明,聚合過程中形成的特殊手性酰胺基團、鏈間氫鍵和π-π相互作用是形成雙螺旋結構的主要驅動力。聚乙二醇片段和吡啶基團賦予了該聚合物多重可逆響應性能(金屬離子、pH、溫度、溶劑等)。另外,分子內氫鍵誘導的環化過程也加速了聚合物的可見光降解過程。本文涉及的多組分化學聚合反應誘導自組裝策略為功能化超分子聚合物制備提供了新思路。



      該研究成果以《New Soft-matter Material with Old Chemistry: Passerini Multicomponent Polymerization-induced Assembly of AIE-active Double-helical Polymers with Rapid Visible-light Degradability》為題發表在RSC知名期刊Chemical Science上。西北大學碩士研究生柳具盆和安徽工業大學羅仲龍副教授為本文第一作者,于樂副教授在理論計算方面提供了關鍵信息,西北大學于游教授為通訊作者。研究得到了國家自然科學基金和陜西省自然基金的資助。


      文章鏈接:https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2020/SC/D0SC02729D

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