卟啉作為一類重要的功能分子,具有四個吡咯亞甲基α-碳原子通過次甲基橋連接構成較大的平面共軛結構,表現出特異的光物理和光化學性質,在催化、能源以及生物醫藥等領域表現出廣闊的應用前景。國內外學者已經廣泛地構建了基于卟啉的功能材料,包括卟啉與生物大分子(如蛋白質,DNA等復合材料)、卟啉與納米粒子雜化材料以及卟啉與短肽組裝體等,這些基于卟啉的功能材料表現出比卟啉小分子更優異的電子傳遞、催化、生物相容性等特性。
在高分子科學領域,功能性聚合物的構建與應用是目前高分子材料研究領域中最重要的方向之一。與小分子卟啉化合物相比較,新型光響應的卟啉聚合物不僅同時具有卟啉基元和聚合物的優點,而且顯著地拓寬了卟啉化合物的應用領域。但是先前基于卟啉的聚合物多采用聚合物物理包覆卟啉小分子或簡單的共價接枝的方法制備,使得卟啉基元在復合物中的含量難以準確的確定以及重現性較差等,進而影響到材料的性能。因此,構建具有特定結構的卟啉聚合物對于更好地研究卟啉聚合物的結構與性能之間的關系,以及卟啉聚合物的應用具有重要的意義。
近年來,華東理工大學張偉安教授課題組通過將卟啉分子功能化為用于活性/可控自由基聚合的引發劑或單體等,進而構建了一系列具有特定結構的卟啉聚合物,例如遙爪聚合物、嵌段聚合物、星型聚合物、超分子聚合物和交替共聚物等。該工作為發展光響應性的功能聚合物材料提供了新思路。
張偉安教授課題組系統評述特定結構的卟啉聚合物的構建和應用的研究進展,不僅介紹了通過活性/可控自由基聚合和“點擊”化學等偶聯反應結合構建各種特定結構的卟啉聚合物的方法,而且研究了該類特定結構卟啉聚合物的組裝形態,以及在光動力治療中的應用等。尤其是創新地提出了構建籠型聚倍半硅氧烷(POSS)和卟啉的交替共聚物,利用POSS的空間位阻巧妙地將卟啉基元隔開,進而抑制卟啉基元的聚集,增強光動力治療的療效。該特約專論即將在《高分子學報》2019年第7期出版。
論文鏈接:
http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20190018zhangweian.pdf
doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19018