查看原文
其他

苏州大学张伟教授课题组:基于侧链型偶氮苯聚合物的超分子手性组装在二氧化硅纳米粒子表面构建手性光学开关

高分子科学 高分子科技 2022-09-26
点击上方“蓝字” 一键订阅


有机-无机杂化核/壳结构的手性纳米粒子在手性拆分、不对称催化、手性光学器件以及生物医用材料等方面具有广泛的应用。虽然聚合物结构多变且易于修饰,但是基于聚合物制备有机-无机杂化手性纳米粒子的研究较少。同时,目前所报道的杂化手性纳米粒子的手性表达较差且不可控,在一定程度上限制了其应用。偶氮苯作为一种可以光致异构化的组装单元,常被引入到超分子组装体系中调控超分子组装体的形貌及功能。因此,偶氮苯类聚合物是构建多功能手性纳米材料一类理想选择,但目前大都集中在有机纳米材料方面,在构建有机-无机杂化手性纳米材料方面报道较少。


基于上述研究背景,苏州大学材料与化学化工学部张伟教授课题组通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备了二氧化硅为核,侧链型手性偶氮苯聚合物PAzoMA*为壳的杂化纳米材料SiO2@PAzoMA*NPs,并在二氧化硅纳米粒子表面通过PAzoMA*的超分子手性组装构建了手性光学开关(图1)。


1  基于侧链型偶氮苯聚合物的超分子手性组装在二氧化硅纳米粒子表面构建手性光学开关示意图进一步研究表明,SiO2@PAzoMA* NPs的超分子手性依赖于接枝在纳米粒子表面的PAzoMA*的分子量,分子量越大,手性表达越强(图2)。这主要是因为更多的偶氮苯单元通过π-π相互作用参与到超分子手性组装中。纳米粒子的超分子手性在365 nm紫外光辐照以及加热-冷却过程中完全可逆,至少可以循环5次以上(图3)。在紫外光辐照下,反式偶氮苯转变为顺式偶氮苯,因此反式偶氮苯形成的有序结构被破坏,从而导致手性信号逐渐消失。经过加热-冷却处理后,顺式偶氮苯转变为反式偶氮苯并再次形成了有序结构,所以手性信号再次回复。同时,该超分子手性在薄膜状态下十分稳定,即使放置3个月后仍有强烈手性表达(图4)。

2  纳米粒子随其表面聚合物分子量变化的DRCD谱图(纳米粒子表面分子量依次为a 50 kDa, b 60 kDa, c 70 kDa, d 80 kDa)

3 365 nm紫外光辐照以及加热-冷却过程中纳米粒子的DRCD谱图

图4  随时间变化的纳米粒子的DRCD谱图综上,本文结合SI-ATRP和手性偶氮苯聚合物的超分子手性组装制备了一种具有动态可逆手性调控、较好热稳定性以及手性存储功能的有机-无机杂化核/壳结构的手性二氧化硅纳米粒子,为手性二氧化硅纳米粒子在动态手性催化以及手性拆分等方面提供了可能。
宋广星硕士研究生是该论文的第一作者,张伟教授为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金(基金号21971180和92056111)的资助,即将于Chinese Journal of Polymer Science印刷出版。


原文链接:

https://link.springer.com/article/10.1007/s10118-021-2580-5


来源:高分子科学


相关进展

苏州大学张伟教授团队Angew:非手性聚合物体系中超分子手性的传递、放大、存储以及手性自修复

华东理工大学刘培念课题组Angew:超分子聚合物的表面后官能化及手性组装诱导的对映选择性反应

深大李冰石教授团队和香港科大唐本忠院士团队《ACS Nano》:手性液晶超分子组装研究取得新进展

复旦大学朱亮亮研究员团队ACS Nano: 通过手性传递共组装制备超分子有机凝胶用于构筑大范围肉眼可视对映体识别体系

免责声明:部分资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:info@polymer.cn

诚邀投稿

欢迎专家学者提供稿件(论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等)至info@polymer.cn,并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送,并同时发布在中国聚合物网上。

欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求,陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群,也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群,全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。

申请入群,请先加审核微信号PolymerChina (或长按下方二维码),并请一定注明:高分子+姓名+单位+职称(或学位)+领域(或行业),否则不予受理,资格经过审核后入相关专业群。

这里“阅读原文”,查看更多


您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存