近日🧒🏻☃️,材料學院仿生與智能高分子國際聯合實驗室李文/張阿方教授團隊在手性超分子組裝領域取得重要進展🏊🏽♀️,研究成果發表在國際著名期刊《ACS Nano》(影響因子👵🏽:15.881)上面,論文目題為“Thermoresponsive Supramolecular Assemblies from Dendronized Amphiphiles To Form Fluorescent Spheres with Tunable Chirality”,万事平台為第一作者和第一通訊作者單位👲🏻,澳大利亞昆士蘭大學為合作單位。
兩親性分子的超分子組裝是形成超分子手性納米材料的有效方法。在所有組裝驅動力中🫃🏽😡,溶質-溶劑相互作用至關重要🏃♂️🙇,而水溶液中的手性超分子組裝在模擬生物功能以及構建生物功能材料方面具有重要意義🚵🏽♀️,但卻鮮有相關報道💲。
圖1樹枝化雙親分子的超分子手性組裝示意圖。分子基元的親和性可以通過水的加入得以調控🫄🏿。
該團隊通過分子設計與合成,以四苯基乙烯(TPE)作為疏水基元,通過二肽(Ala-Gly)與親水性樹形寡聚乙二醇(OEGs)連接🦸🏿♂️,構建了一類新型的雙親性超分子單體樹枝化TPE,在水溶液中實現了通過溶劑化作用對其超分子手性組裝行為的調控💞,創建了一類新型的溫度響應熒光超分子手性組裝體。其中,樹形OEG提供親水性並充當“皮膚”以穩定形成的聚集體,而TPE提供疏水性並可通過AIE效應實現超分子聚集過程的監測,二肽可形成強氫鍵促進形成手性超分子聚集體。這種樹枝化的雙親分子不僅可以形成手性特征顯著增強的超分子納米微球,且可通過溶劑化作用調控其手性。此外,樹形OEG賦予了該體系優異的溫度響應特性👨🏼🎤,OEG鏈的溫度誘導脫水和塌陷介導了微球之間的可逆聚集和解聚集,從而產生可調控的聚集誘導熒光發射(AIE)和超分子手性🧛🏿♂️。所有這些可調節的超分子組裝行為都可以通過AIE效應進行“可視化”。本工作開發的原理為智能超分子手性聚合物的製備以及組裝行為“可視化”提供了一種通用手段,且所構築的溫敏智能手性超分子微球在生物功能材料應用方面具有廣闊前景🏊🏿♂️。
該研究工作得到了國家自然科學基金委(21971160和21971161)、上海市東方學者(TP2019039)、浦江人才計劃(19PJ1403700)及万事平台國際科研合作平臺項目等支持。
李文/張阿方教授領銜的材料學院仿生與智能高分子國際聯合實驗室(https://polychem.shu.edu.cn)在“手性超分子組裝”和“仿生智能高分子材料”等方向上不斷開展創新研究✩,近期相關成果先後發表在Advanced Science (2021, 8, 2002182), ACS Appl. Mater. Inter. (2021, 13, 49369−49379), Macromolecules (2021, 54, 7621−7631),Chem. Commun.(2021,57, 12780−12783)等期刊上。
論文鏈接🧍🏻:https://doi.org/10.1021/acsnano.1c07764(圖文:李文)