《大尺度螺旋聚合物的可控合成及其結構分析》是依託上海大學，由張阿方擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：大尺度螺旋聚合物的可控合成及其結構分析
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：張阿方
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
基於大尺度聚合物及螺旋聚合物潛在的研究價值和套用前景，本課題擬結合樹枝化聚合物及多肽分子刷等的結構特點，通過仿生設計，合成一系列新型功能型、具有規整結構的大尺度螺旋聚合物，並對其結構表征、構象分析、智慧型行為以及超分子聚集行為進行深入研究，以期進一步提高對聚合物螺旋結構與其性能及聚集行為關係的認知。該研究計畫主要包括如下三方面：（1）智慧型型螺旋樹枝化均聚物的設計與合成。重點研究外加離子直徑、環境溫度以及溶劑極性等外界因素對聚合物螺旋構象及其聚集行為的影響。（2）雙親型螺旋樹枝化聚合物的分子設計、合成及其超分子組裝。重點從仿生學角度研究其單分子徑向聚集形成規整雙分子或三分子螺旋聚集體的行為。（3）具有核殼結構、基於二代樹枝化聚合物的螺旋分子刷的設計與合成。該申請基於大量、紮實的前期工作，期望在國家基金委的進一步大力支持下，深入開展相應的基礎研究工作，以期同時製備新一代手性聚合物材料。
結題摘要
合成和研究具有螺旋構象的大尺度聚合物，對理解螺旋結構生物大分子的生物功能及特性具有重要指導意義。本項目依託樹枝化及梳形拓撲構造的大尺度聚合物為基本結構形式，採用共價鍵聯、動態共價鍵聯或超分子作用等構築方式，經由胺基酸或多肽基元引入手性源，有效製備了一系列大尺度的手性與螺旋聚合物，研究了樹形拓撲結構與螺旋構象的關係，實現了螺旋聚合物的溫敏智慧型化回響及溫敏誘導聚集促使的螺旋構象可逆翻轉。共發表論文28篇，其中合著專著4本（2本待出版），申報國家發明專利11項，培養青年教師6名、博士生8名（畢業2名）、碩士生30名（畢業16名）。主要研究工作包括：（1）實現了大尺度樹形聚合物的螺旋化，發現其螺旋性取決於多肽樹枝化基元的位阻效應，而螺旋手性則由樹枝化基元的外圍手性中心所決定，有效證明了大尺度賦予聚合物在結構與螺旋構象關係上的鮮明特徵；（2）發現手性側基及其位阻效應決定聚異氰及聚苯乙炔共軛聚合物的螺旋結構，首次實現通過溫敏誘導的聚集誘導螺旋性放大及可逆翻轉；（3）開創了一條活性酯直接縮合反應製備高分子量樹枝化脯氨酸及樹枝化膠原蛋白肽的有效途徑，賦予多肽聚合物以優異溫敏特性的同時、實現了其二次有序構象在外界刺激誘導下的可逆轉變；（4）有效實現了多肽的超分子螺旋組裝，發現胺基酸序列及其拓撲結構決定超分子組裝體的螺旋構象及其手性放大程度。
