资料学院仿生与智能高分子国际结合尝试室李文/张阿方教授团队在螺旋聚合物构筑的手性水凝胶方面获得沉要进展,钻研成就近日颁发在国际权威期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》(影响因子16.6)上,论文标题为“Compressible Hydrogels with Stabilized Chirality from Thermoresponsive Helical Dendronized Poly(phenylacetylene)s”。高分子资料系硕士生沈乐斐及曹玥歆为共统一作。李文教授、张夏聪博士及张阿方教授为论文的共同通讯作者。该工作得到了国度天然科学基金项目(22271183,22371179和21971160)赞助。

图1、基于树枝化螺旋聚苯乙炔的可压缩性手性水凝胶
螺旋聚合物凝胶不仅兼具水凝胶自身的个性,同时辅以螺旋聚合物的结构特点及手性构象,将成为一类在生物医学利用方面颇具前途的新型手性软物质资料。若何通过结构设计,节造聚合物不变螺旋构象的同时,实现凝胶机能的有效提升,是该领域亟待突破的关键。而性命体中的肌肉或心脏等器官的高度可压缩性,为支持其生物职能提供根基保险。因而,造备高度可压缩性的手性水凝胶拥有沉要学术价值。该团队基于温度敏感个性的树枝化螺旋聚苯乙炔(图1),在分歧温度实现了共聚物在分歧状态下的交联反映,形成了描摹不一、机能各别的手性水凝胶。其中冷冻前提下造备的水凝胶含有层状的多孔有序描摹,拥有杰出的机械机能,其储能模量能够高达8 kPa,并拥有像海绵一样的高度可压缩性。表力作用下,水凝胶通过脱水塌陷。而去之表力后,水凝胶急剧恢复原形。这种可逆压缩形变能够沉复50次以上而不会产生显著差距。如近期该团队通过树枝化聚合物侧链之间二聚反映实现聚合物动态螺旋构象的不变动一样(JACS 2023, 145, 24906),这种通过主链交联反映形成水凝胶的过程,也极大地不变了聚苯乙炔的螺旋构象,并实现了手性影象。
原文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202407552