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近年來(lái)，華東理工大學(xué)材料學(xué)院林嘉平科研團(tuán)隊(duì)致力于基于膠束的超分子反應(yīng)領(lǐng)域研究。近期，團(tuán)隊(duì)所發(fā)現(xiàn)的“平躺”活性超分子反應(yīng)機(jī)制與淀粉樣原纖維的形成和沉積過(guò)程類似，可為阿爾茨海默癥、帕金森癥等相關(guān)疾病的病因和機(jī)理研究、治療等提供有用信息。相關(guān)研究成果以“Anchorage-Dependent Living Supramolecular Self-Assembly of Polymeric Micelles”為題發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. (DOI: 10.1021/jacs.1c06020)上。

高分子聚合反應(yīng)是將低分子量單體轉(zhuǎn)化成高分子量聚合物的過(guò)程。隨著高分子科學(xué)發(fā)展，各類聚合機(jī)制應(yīng)運(yùn)而生，其中活性聚合反應(yīng)由于具有高精度、窄分布的特點(diǎn)極大推動(dòng)了高分子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與制備，并逐漸成為高分子合成化學(xué)的重要核心之一。在更高一個(gè)層次上，基于高分子有序聚集體如膠束的自組裝，也被認(rèn)為是一類超分子反應(yīng)，其反應(yīng)基元為膠束。林嘉平科研團(tuán)隊(duì)將高分子聚合概念拓展到基于膠束的超分子反應(yīng)領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)了膠束基元的聚合、環(huán)化、環(huán)鏈競(jìng)爭(zhēng)、活性聚合等多種超分子反應(yīng)（Chem. Rev. 2020, 120, 4111）。例如，聚肽棒狀膠束的膠束間聚合和膠束內(nèi)環(huán)化，分別可以產(chǎn)生鏈狀和環(huán)狀的超分子反應(yīng)產(chǎn)物，兩種行為之間存在超分子環(huán)鏈競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)（Macromolecules 2021, 54, 5196）。

近期，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了高分子膠束在基板上的“平躺”活性生長(zhǎng)，這是一類全新的超分子聚合機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，液晶嵌段共聚物在溶液中首先形成膠束，其中一些膠束吸附到基板表面成核并作為種子，這些膠束種子具有活性末端，并通過(guò)與溶液中剩余膠束的融合，誘導(dǎo)一維柱狀膠束在基板上的活性生長(zhǎng)。理論模擬進(jìn)一步揭示了這一過(guò)程與基板對(duì)膠束的錨定作用和膠束核內(nèi)液晶嵌段的重排有關(guān)，這是一種全新的基板錨定依賴的活性超分子反應(yīng)。

高分子膠束的“平躺”活性生長(zhǎng)行為

該工作由華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生唐政敏和青年教師高梁在林嘉平教授、蔡春華教授、Gerald Guerin教授的指導(dǎo)下完成。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06020。

參考資料：https://news.ecust.edu.cn/2021/0907/c85a160078/page.htm