近日，材料學院仿生與智能高分子國際聯合實驗室李文/張阿方教授團隊在溫敏螺旋聚合物領域取得重要進展🐩👧🏼，研究成果發表在國際著名期刊《JACS》（影響因子：15.0）上面👱🏻，論文目題為“Thermoresponsive Helical Dendronized Poly(phenylacetylene)s: Remarkable Stabilization of Their Helicity via Photo-Dimerization of the Dendritic Pendants”，論文第一作者為博士研究生任亮旋，李文教授🤽‍♂️🧟、閆家濤副教授和張阿方教授為共同通訊作者🏊🏻‍♀️。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。

動態螺旋聚合物由於較低的構象勢壘，主鏈螺旋構象可被外界刺激所操縱，然而穩定的手性對於實現螺旋聚合物手性功能與應用至關重要𓀊。精準調控並穩定螺旋構象一直是螺旋聚合物領域的重大挑戰之一。

圖1樹枝化螺旋聚苯乙炔通過相鄰側基間分子內光環加成穩定螺旋構象

該團隊報道了一種通過分子內光交聯穩定動態螺旋聚合物螺旋構象的策略。合成了一類溫敏樹枝化螺旋聚苯乙炔，其樹枝化烷氧醚側基內含有可進行光輻照二聚反應的肉桂酸酯基元。光環加成反應前，樹枝化聚苯乙炔表現出典型的動態螺旋特性，在低極性溶劑中采取收縮的消旋化螺旋構象，而在高極性溶劑中采取伸展的右手螺旋構象🐰💆🏿，聚合物的螺旋度還可通過熱誘導的溫敏聚集實現可逆增強🅱️。但通過樹枝化側基間的光環化反應後☝🏻，聚合物的螺旋性被高度穩定化🙏🏼。光二聚反應後，聚合物在較低極性溶劑中及相變溫度以上均呈現穩定的手性構象👒。多種波譜表征和原子力顯微鏡分析表明，側基肉桂酸酯基團選擇性加成為tt-hh-a構型🐎，且光環加成反應被限定在單分子鏈尺度，提高了聚合物分子鏈的剛性，這有效的抑製了聚苯乙炔主鏈的光降解。分子動力學計算進一步揭示了側基沿剛性主鏈的螺旋排布使肉桂酸酯傾向與同一螺距內的肉桂酸酯發生光二聚反應📔。

該研究工作得到了國家自然科學基金項目（21971160, 21971161和22271183）和上海市東方學者人才計劃項目（TP2019039）的支持。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1021/jacs.3c09333