同济大学路庆华教授、陆学民研究员团队提出聚合物薄膜中螺旋结构可控构筑及手性光学材料制备新方法
手性是生命体的基本属性，手性分子广泛分布于生命体中。大多数情况下，生命体中的手性分子通过形成手性聚集体来发挥其功能，而螺旋结构是生命体中最常见也是最重要的聚集形态，如糖类分子形成DNA、RNA双螺旋结构，多肽分子中的α-螺旋结构等。这些螺旋结构可以进一步组装成更高级别的功能结构。因此，研究具有可控螺旋结构的手性材料不仅对理解生命过程具有重要意义，而且对制备新型功能材料具有重要的价值。目前，已有在溶液环境中进行手性超分子组装的报道，但是在固体状态下鲜有报道，主要是由于固态状态下物质分子的运动受限，且多数情况下固态中的分子已处于能量最低状态。在固态状态中，特别是薄膜形式，手性分子的组装或螺旋结构的形成更加具有实用价值，比如负介电薄膜、吸波材料、隐形材料以及手性光学材料等。
基于以上背景，同济大学化学科学与工程学院路庆华教授、陆学民研究员团队，利用嵌段共聚物热退火过程发生微相分离的特征，提出“手性小分子诱导聚物手性组装策略”，不仅实现了分子尺度的手性转移，而且在纳米尺度上形成手性螺旋结构，通过精细调控嵌段共聚物的分子量以及小分子诱导剂结构可实现了嵌段共聚物薄膜中螺旋尺寸、旋转方向、螺距尺寸和螺旋股数（单股、双股和多股）的精准调控。这种手性薄膜不仅表现出清晰的手性光学特性，而且还具有诱导非手性发光分子进行手性发光的能力，这为手性功能薄膜的制备和手性材料的应用奠定了基础。
这一成果近期发表在《Angew Chem Int Ed》上，同济大学路庆华教授和陆学民研究员为论文的共同通讯作者，陆学民研究员为论文的第一作者。该研究工作得到国家自然科学基金、上海市基础重点项目的资助。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201809676
来源：同济大学
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