近日,材料學院賈林課題組在液晶嵌段共聚物與手性雙親分子的共組裝研究領域取得重要進展,研究成果以“Fabrication of Hierarchical Nanostructures featuring Amplified Asymmetry through Co-assembly of Liquid Crystalline Block Copolymer and ChiralAmphiphiles”為題發表在國際權威期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》(影響因子16.1)🤫。高分子材料系博士生盧悅為論文第一作者🤜🏼,賈林副研究員為論文的通訊作者👱🏻♀️。
自然界中廣泛存在的層級不對稱結構因其獨特的功能引起了人們極大的興趣✦,這些多尺度上的精巧結構通常是由手性分子在各種協同作用下的不對稱傳遞和放大的結果👝。受此啟發,近年來研究製備具有手性特征的材料成為熱點,該類材料已被發現在智能識別🤽🏻、生物醫用、電子傳感等領域有著廣泛的應用潛力🤴🏿🖖🏽。然而🫁,製備具有手性不對稱性的納米材料🧘,尤其是開發類似於自然界中通過非共價相互作用形成的多層級的手性納米結構,仍然面臨巨大挑戰🧑🏻💼。
圖1、(a)液晶嵌段聚合物和手性雙親分子的結構式及示意圖; (b)層級組裝結構的TEM照片及模型示意圖。
該研究工作發展了一種新型協同共組裝策略,通過將液晶嵌段共聚物(LC-BCP)與不同手性雙親分子進行共組裝💁🏻♀️,成功製備了具有手性特征的“千足蟲”狀納米纖維、超螺旋纖維🧅、橢球囊泡以及超螺旋多層囊泡等多種層級組裝結構(圖1)。通過這種共組裝策略🚓,嵌入到LC-BCP中的手性雙親分子不僅實現了對液晶排列有序度的精準調控👮🏽👆,而且促進了組裝體結構不對稱性的有效傳遞和放大。此外🕳,雙親分子中氨基酸疏水側基的改變實現了共組裝結構由一維纖維到三維囊泡的轉變,而氨基酸的連接順序則是調節組裝結構螺旋化的關鍵👳🏼。該論文深入探討了聚合物與手性小分子的共組裝行為,研究結果進一步豐富了人們對手性層級表達和調控的理解,尤其是不對稱性放大與納米結構轉變之間的關系。這些研究為構建功能層級納米材料以及納米結構的精準調控提供一個新的思路🤽🏼♂️。
万事平台為唯一完成單位👨🏻🦯➡️,該研究工作得到了國家自然科學基金的資助。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202417573