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近日，華東理工大學(xué)林嘉平教授團隊報道了嵌段共聚物介導(dǎo)的聚合物納米棒超分子聚合。在聚合物納米棒水溶液中，加入嵌段共聚物第二組分，可以調(diào)控超分子反應(yīng)，發(fā)生新穎的“肩并肩”并排聚合現(xiàn)象，并形成獨特的捆綁束狀多級結(jié)構(gòu)。疏水剛性的聚(γ-芐基L-谷氨酸酯)（PBLG）均聚物在含水的有機溶劑中自組裝形成納米棒，PBLG的主鏈與納米棒的長軸方向平行；由于其表面的疏水性，納米棒發(fā)生無序聚集，形成不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。當(dāng)體系中加入聚(γ-芐基L-谷氨酸酯)-嵌段-聚乙二醇（PBLG-b-PEG）嵌段共聚物時，納米棒仍能形成，但是其無序聚集行為被抑制；通過靜置培養(yǎng)，納米棒“肩并肩”聚合形成束狀有序結(jié)構(gòu)。隨著束狀聚集體的形成，嵌段共聚物在其表面逐漸組裝形成納米螺紋，納米棒的聚合終止，最終得到捆綁束狀多級結(jié)構(gòu)的聚合產(chǎn)物。

在實驗研究的基礎(chǔ)上，進一步開展了理論模擬研究，提出了嵌段共聚物調(diào)控納米棒超分子聚合行為的機理。納米棒的兩端相對于其柱形側(cè)面曲率較大，能量較高，PBLG-b-PEG嵌段共聚物傾向于在納米棒兩端富集（其中疏水的PBLG嵌段靠近納米棒，親水的PEG嵌段向外舒展）。因此，納米棒的兩端相對親水、中間柱形側(cè)面相對疏水。在親疏水作用驅(qū)動下，納米棒發(fā)生并排聚合形成納米束。

該工作豐富了聚合物膠體粒子超分子聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，拓展了聚合物納米棒等膠體粒子超分子聚合的研究范圍，并為構(gòu)建通用的可控超分子聚合體系提供了啟示。近日以“Supramolecular polymerization of polymeric nanorods mediated by block copolymers”為題發(fā)表在化學(xué)領(lǐng)域重要刊物Angew. Chem. Int. Ed. (DOI: 10.1002/anie.202216872)。論文共同第一作者是華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生姚懿珂和特聘副研究員高梁，通訊作者為蔡春華教授和林嘉平教授。