水溶性高分子的仿生設計合成和亞組分自組裝

《水溶性高分子的仿生設計合成和亞組分自組裝》是依託蘇州大學，由蔡遠利擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：水溶性高分子的仿生設計合成和亞組分自組裝
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔡遠利
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

高分子金屬雜化納米材料在綠色化學、生物技術、新能源等新興領域具有廣泛套用前景，探索複雜有序結構和開發高級功能是其未來發展方向。本項目擬從分子層面仿生，模仿生物蛋白的金屬配位動態構建特徵。採用可見光調控室溫水溶液疊代RAFT聚合，合成類似肽鏈胺基酸結構單元、共聚序列各異並具有動態反應特性的伯胺衍生水溶性高分子；篩選維生素B6等醛基化合物；採用鐵、鈷、鎳、銅、鋅離子為模板，通過室溫水溶液亞組分自組裝，製備具有選擇性配位和動態交換特性的高分子金屬雜化納米材料。探討組分和介質對超分子構築的影響；揭示組裝誘導的介質擴散和配位催化等動力學效應；探求水溶性高分子納米限域的選擇性配位和動態交換。本項目的實施，將實現水溶性高分子納米限域的選擇性配位和動態交換及其超分子構築的動態演變，為設計構建功能仿生的高分子金屬雜化納米材料提供新思路，充實並拓展我們最新提出的可見光調控室溫水溶液疊代RAFT聚合新方法。

結題摘要

高分子金屬雜化納米組裝材料在綠色化學、生物技術、新能源等領域具有廣泛的套用前景，探索其複雜有序結構和開發其高級功能是材料科學的前沿主流方向。在本項目資助下，我們成功實現了仿賴氨酸單體可見光引發疊代RAFT室溫水溶液聚合及其高分子配位驅動多級組裝，圓滿完成了胱胺高分子設計合成、反應驅動程式組裝、催化驅動多級組裝和超分子自分類，首次發現了組胺單體低溫加速聚合效應和及其高分子靜電-配位協同單鏈組裝製備單向分子傳送功能的分子機器，率先提出了可見光引發聚合誘導自組裝和可見光引發聚合誘導靜電自組裝。以上研究展示了水溶性高分子仿生設計合成和亞組分自組裝科學價值，為製備高分子仿生納米材料器件提供了新平台。上述研究成果發表Angewandte Chemie International Edition、ACS Macro Letters、Macromolecules、Soft Matter、Macromolecular Rapid Communications、Polymer Chemistry刊物研究論文15篇，在世界高分子大會MACRO18、太平洋地區高分子大會PPC-15、中國化學會學術年會、全國高分子學術論文報告會等國內外學術會議報告12次，1名研究生獲太平洋地區高分子大會Chinese Journal of Polymer Science Best Poster Award。本項目資助培養畢業博士1名、碩士11名，1名博士研究生將於2019年畢業。