- A+
近年来,超分子手性物质在手性识别、光致偏振荧光、手性催化等领域展现出良好的应用前景,引起了研究者的普遍关注。而多层次的超分子手性物质的构筑却一直是手性研究领域的重点与难点,多层次手性物质的精准构筑更是国际前沿的关键技术瓶颈。在聚合物体系中多层次手性组装体的构筑方面,传统构建方法(如手性组装模块的超分子自组装和非手性组装模块的手性诱导超分子组装等)存在明显的缺点,如需先合成聚合物前体,再进行超分子组装;不能实现手性组装体的规模制备;缺乏精准构建多层次、跨尺度的超分子手性组装体的能力等,这些缺点限制了该领域的进一步发展。此外,超分子手性组装体的特定形态(包括但不限于聚合物内部堆积方式、尺寸、形貌和分散度等)是否以及如何影响聚合物超分子手性的表达尚不清楚,也是研究分子以上层次手性物质的内部结构与组装行为的盲点与难点。因此,开发一种简单高效且原位就能精准和规模制备多层次和跨尺度的超分子手性功能材料,同时通过分子手性的转移、传递和放大来构建更高层次的超分子手性乃至微观手性的方法就显得极为重要。基于此,苏州大学张伟教授等人提出了“聚合诱导手性自组装(Polymerization-InducedChiral Self-Assembly, PICSA)”策略,如图1所示。此工作利用PICSA策略精准构建不同形貌组装体的能力,实现了偶氮苯多层次超分子手性结构的精准构筑,获得了球形、蠕虫、螺旋纤维、片状、囊泡和复合囊泡等多种形貌。更有趣的是,超分子手性组装体具有多层次的手性表达能力,偶氮苯组装体形貌对超分子手性的表达影响显著。此外,通过加热-冷却处理和365nm紫外光照射,基于偶氮苯超分子组装体的手性“开关”可进行多次循环。PICSA策略为超分子手性组装体的精准构筑提供了一个全新的平台,以可控的方式有效地制备具有多种形态的多层次的超分子手性组装体。
图1PICSA策略的过程示意图.
通过PICSA策略,在乙醇介质中(图(2a)),通过系统的调节偶氮苯链段的长度,可以获得不同形貌的组装体。如当偶氮苯链段的聚合度为3时,体系获得的是无规胶束,而当偶氮苯链段的聚合度为6时,无规胶束转变为球形胶束,随着偶氮苯链段长度的增加,依次获得蠕虫、片状、囊泡和复合囊泡等多种形貌的组装体。而在乙醇/水介质中(图(2b)),体系获得长的纤维状形貌的组装体,由于长纤维的物理缠结作用,体系出现凝胶现象,通过AFM表征获得此纤维具有螺旋特性。依次增加水的含量,体系呈现纤维/囊泡和球形/囊泡的混合形貌的组装体。PICSA策略实现了不同形貌的偶氮苯组装体的精准构筑。
高分子科学前沿

目前评论:0