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  螺旋聚苯乙炔是一類典型的動態(tài)螺旋聚合物，具有較低的螺旋反轉(zhuǎn)勢壘，手性可以通過溶劑、金屬離子或溶液溫度等多種外界刺激而改變。通過超分子作用或動態(tài)共價化學(xué)構(gòu)筑螺旋聚合物，以實現(xiàn)其手性的多重刺激響應(yīng)性，在構(gòu)筑手性聚合物并拓展其在不同領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，均具有重要價值。

圖1、樹枝化聚苯乙炔與氨基酸通過席夫堿成鍵實現(xiàn)單手性的誘導(dǎo)

  近日，上海大學(xué)仿生與智能高分子國際聯(lián)合實驗室李文/張阿方教授團隊報道了一類通過動態(tài)共價化學(xué)鍵構(gòu)筑的具有多重響應(yīng)的手性樹枝化螺旋聚苯乙炔共聚物。這類共聚物分別含有樹形烷氧醚的非手性基元以及醛基和氨基酸經(jīng)動態(tài)席夫堿組成的手性基元，實現(xiàn)了分子水平上的構(gòu)型動態(tài)共價化學(xué)和聚合物的手性構(gòu)象動態(tài)性的結(jié)合。這類共聚物分別由大單體路線和接枝路線得以合成（圖2）。其中，樹枝化烷氧醚側(cè)基賦予聚合物獨特的溫敏特性（圖3），而溫度敏感賦予共聚物螺旋構(gòu)象以動態(tài)特性。席夫堿鍵的穩(wěn)定性與共聚物的溫敏過程相關(guān)，并密切依賴于水相pH值。有趣的是，外加氨基酸對共聚物的螺旋構(gòu)象有著至關(guān)重要的作用。兩種路線制備的聚合物手性誘導(dǎo)機制完全不同，大單體路線中的酯鍵共聚物表現(xiàn)出較強且穩(wěn)定的螺旋構(gòu)象，而酰胺鍵共聚物則表現(xiàn)出明顯的動態(tài)可調(diào)控性（圖4）；接枝路線合成的共聚物會隨著氨基酸的加入顯著增強亞胺鍵和酰胺鍵的相互作用，使得酰胺鍵共聚物的手性傳遞更為有效（圖5-圖8）。這項研究工作為理解共聚物的結(jié)構(gòu)與誘導(dǎo)動態(tài)螺旋之間關(guān)系提供了新思路，為開發(fā)手性動態(tài)可調(diào)控的材料提供了新路徑。

圖8、樹枝化聚苯乙炔的動態(tài)螺旋調(diào)控機理示意圖

  原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c01405

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