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  環(huán)糊精作為一類明星大環(huán)化合物，一直以來受到了科研工作者的青睞和關(guān)注。它具有制備簡單、優(yōu)異的主客體包絡(luò)能力及良好的生物相容性等優(yōu)勢，在超分子化學(xué)、催化、生物醫(yī)藥和智能材料等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的環(huán)糊精及其衍生物普遍缺乏可調(diào)控的智能響應(yīng)性，從而在一定程度上限制了環(huán)糊精的應(yīng)用。

  張阿方教授團(tuán)隊通過齊聚烷氧醚改性，設(shè)計合成了一系列智能環(huán)糊精衍生物及其聚合物（J. Mater. Chem. 2012, 22, 17424；Polym. Chem. 2015, 6, 1300; ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 13258）。這類改性環(huán)糊精不僅表現(xiàn)出優(yōu)異的溫度響應(yīng)特性，如相變迅速、滯后性小且相變溫度可調(diào)，同時環(huán)糊精對客體的包絡(luò)行為可通過其智能響應(yīng)性得以多重控制，從而成功應(yīng)用于溫度和重金屬離子傳感器（圖1）。這些研究工作不僅為環(huán)糊精智能化提供了新思路，拓展了環(huán)糊精的功能和應(yīng)用領(lǐng)域，同時也為開發(fā)制備新型智能聚合物材料提供了嶄新途徑。

圖1. 烷氧醚化智能環(huán)糊精衍生物及其對溫度、氧化還原及金屬離子的響應(yīng)行為

  最近，該團(tuán)隊進(jìn)一步采用烷氧醚化環(huán)糊精為構(gòu)筑基元，結(jié)合封端基團(tuán)的光裂解反應(yīng)，制備了一類光降解的溫度敏感型環(huán)糊精聚輪烷衍生物，研究了聚輪烷拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對其溫度敏感行為和降解行為的顯著影響（Macromolecules 2019, DOI:10.1021/acs.macromol.9b00267）。該類聚輪烷在水溶液中表現(xiàn)出特征的熱響應(yīng)行為，具有快速和可逆的相變，滯后性小，且相變溫度可通過改變齊聚烷氧醚的鏈長或接枝率在30-55 ℃的范圍內(nèi)調(diào)控。紫外光照可實現(xiàn)封端基團(tuán)的裂解，導(dǎo)致整個聚輪烷發(fā)生降解，其溫敏行為也隨之消失（圖2）。這類溫度與光雙重響應(yīng)性的聚輪烷有望應(yīng)用于藥物控釋和生物材料等領(lǐng)域。

圖2. 溫度敏感性環(huán)糊精聚輪烷及其光控降解行為

  論文第一作者是上海大學(xué)材料學(xué)院碩士生祝潤朗和錢阿攀，閆家濤博士和張阿方教授為共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（21304056, 21374058, 21474060和21574078）和上海市仿生與智能高分子材料重點(diǎn)創(chuàng)新團(tuán)隊的資助。

  論文鏈接：

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acs.macromol.9b00267

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acsami.8b01514

  https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/PY/C4PY01444H#!divAbstract

  https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/jm/c2jm33328g#!divCitation