北大宛新華教授/張潔研究員團隊《Sci. China Chem.》:在寬范圍內轉變溫度可調的可視化的聚苯乙炔螺旋開關
2023-02-17 來源:高分子科技
生物體是在雙螺旋DNA、α-螺旋蛋白質等手性生物大分子的基礎上,通過各種非共價相互作用構建而成,其生物功能、生理行為和藥理活性等與生物大分子的構象轉變密切相關。人工合成的動態螺旋聚合物可以在外部刺激下可逆地改變其構象,不僅在模擬生物大分子的生物活性方面引起廣泛關注,而且還可用于開發各種智能材料用于不對稱催化、對映體分離與手性熒光傳感器等領域。在螺旋聚合物中,聚苯乙炔(PPA)占據著重要地位,其聚炔骨架具有豐富的構象,并且伸展程度與旋向可受外界條件改變而調控。因為溫度是最易改變的參數之一,熱響應的螺旋聚合物受到了極大的關注。然而,通常一種熱響應PPA具有特定的臨界轉變溫度,為改變其轉變溫度,往往需要設計新的分子改變其化學結構,這極大地限制了它們的應用范圍。此外,大多數PPA不具備熒光性質,其螺旋構象的改變無法通過敏感的熒光變化來實現肉眼可視化檢測。同時具有較寬可調控的構象轉變溫度和可視化構象轉變的熱響應PPA的例子尚未有報道。
圖1、(a) 可視化的溫敏性聚苯乙炔螺旋開關的示意圖;單體(b)與聚合物(c)的結構式
這種可視化的螺旋開關在不同溶劑中的溫敏性均具有非常好的可逆性,能多次循環可逆調控(圖2)。理論上,通過引入合適的發光基團,這種可視化策略可以適用于各種螺旋聚合物體系,具有更寬的適用范圍。它不僅可以促進基于熱響應 n→π*相互作用的智能材料的發展,還可以利用可逆構象轉變設計各種新型大分子熒光開關。
論文鏈接:https://www.sciengine.com/SCC/doi/10.1007/s11426-022-1422-y
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(責任編輯:xu)
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