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  聚苯乙炔因其獨特的光電學性質備受青睞，而設計制備含有功能性側基并在一定條件下形成穩定螺旋構象的聚苯乙炔衍生物極大地拓展了其在手性催化、對映體分離、手性傳感等領域的應用。螺旋聚苯乙炔的另一特質在于它的動態性，其螺旋構象可通過外界條件改變進行調控。然而，構建具有多重刺激響應功能的螺旋聚苯乙炔衍生物體系仍是一大挑戰，這在一定程度上限制了聚苯乙炔在信息存儲、光學器件和液晶顯示等方面的應用。

  張阿方教授團隊利用樹枝化聚合物的拓撲結構，以烷氧醚樹枝化基元及手性氨基酸作為側基制備了一類新型溫度響應性螺旋聚苯乙炔（Macromolecules 2014, 47, 3288）及其手性智能微球（Eur. Polym. J. 2019, 118, 275）。它們不僅具有相轉變迅速、滯后效應小等優異的溫敏行為，且可以通過改變溫度實現聚合物構象的可逆調控。當引入微量熒光硼氮雜萘發色團后，聚合物具有熒光特征，且隨著溫度升高表現出熒光增強現象（圖1）。該研究為開發具有手性特征的熱響應性熒光傳感器提供了新途徑。

圖1. 溫敏螺旋聚苯乙炔衍生物及其熱響應性熒光傳感行為

  最近，該團隊進一步采用烷氧醚化聚苯乙炔為構筑基元，通過改變烷氧醚側基與主鏈的連接方式，制備了一系列具有溫度、溶劑以及金屬離子多重刺激響應性的水溶性螺旋聚苯乙炔（Macromolecules 2019, dol: 10.1021/acs.macromol.9b01881），實現了聚合物螺旋構象的靈活調控。尤其是該類螺旋聚苯乙炔在水溶液中表現出特征的溫度響應行為（圖2），通過改變溫度使得聚合物聚集狀態發生變化，進而誘導聚合物的螺旋構象發生反轉。此外，發現聚合物螺旋構象對外界刺激的響應行為依賴于側基與主鏈的連接方式，而相鄰重復基元間的氫鍵相互作用對側基手性到聚合物主鏈的傳遞起到至關重要的作用。該研究對制備螺旋構象可通過多重外界刺激調控的新型聚苯乙炔衍生物具有重要參考價值。

圖2.刺激響應實現螺旋構象反轉的聚苯乙炔衍生物示意圖。

  論文第一作者是上海大學材料學院碩士研究生王芳和周聰聰同學，李文副教授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基金項目（21574078, 21971160和21971161），上海市浦江人才計劃（19PJ1403700）和上海市仿生與智能高分子材料重點創新團隊的資助。

  論文鏈接：

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/ma5003529

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acs.macromol.9b01881