【成果簡介】

    清華大學(xué)張希教授課題組將超分子化學(xué)和界面聚合相結(jié)合，建立了超分子界面聚合這一新方法。研究成果以Supramolecular Interfacial Polymerization: A Controllable Method of Fabricating Supramolecular Polymeric Materials為題發(fā)表于Angewandte Chemie International Edition。

    【圖文導(dǎo)讀】

    圖1 超分子界面聚合示意圖

    （a）所設(shè)計的水溶性單體MA-C12和油溶性超分子（Upy-SH）2的化學(xué)結(jié)構(gòu)；

    （b）水-油界面超分子界面聚合示意圖。

    圖2固態(tài)薄膜的固態(tài)1H NMR譜（600MHz，旋轉(zhuǎn)頻率為60KHz）

    【研究內(nèi)容】

    超分子聚合物是超分子化學(xué)與高分子化學(xué)交叉的前沿研究領(lǐng)域。盡管基于非共價鍵作用的超分子聚合物研究已取得了長足的進步，但是如何實現(xiàn)超分子聚合物的可控制備仍是需要解決的問題（參見Chem. Rev., 2015, 115, 7196）。在國家自然科學(xué)基金委員會和科技部“973”計劃的支持下，清華大學(xué)化學(xué)系張希教授課題組開展了可控超分子聚合方面的研究。

    在前期工作中，他們提出了自分類識別驅(qū)動并控制的超分子聚合新方法。基于主客體相互作用的自分類識別，可以調(diào)節(jié)構(gòu)筑基元的剛?cè)嵝裕瑥亩鴮崿F(xiàn)對超分子聚合物分子量的可逆調(diào)控 （參見Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 5351）。之后，他們提出了超分子單體這一新概念，及利用超分子單體的共價聚合來制備超分子聚合物的方法。超分子單體是通過非共價鍵作用連接但可以進行共價聚合的單體。不同于傳統(tǒng)的制備超分子聚合物的方法，超分子單體的共價聚合將不易調(diào)控的非共價聚合轉(zhuǎn)化為可控的共價聚合，為實現(xiàn)超分子聚合物的可控制備提供了新思路（參見Polym. Chem., 2014, 5, 323; J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem., 2017, 55, 604）。

    最近，張希教授和徐江飛助理研究員將超分子化學(xué)和界面聚合相結(jié)合，建立了超分子界面聚合這一新方法。如圖1所示，基于四重氫鍵作用，在有機相構(gòu)筑兩端帶有巰基的超分子單體，利用巰基與缺電子雙鍵的點擊反應(yīng)，超分子單體與水相中的雙官能度馬來酰亞胺單體在界面發(fā)生聚合，成功制備了超分子聚合物。通過改變超分子界面聚合的反應(yīng)條件，能夠?qū)崿F(xiàn)對超分子聚合物的性質(zhì)如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有效調(diào)控。與均相溶液中的超分子聚合相比，超分子界面聚合具有以下優(yōu)勢：（1）制備方法簡便、可控、易操作；（2）產(chǎn)物的聚合度不易受單體摩爾比及濃度影響；（3）單體選擇范圍寬，可用于溶解性質(zhì)差異大、不易找到共溶劑的單體。超分子界面聚合方法的建立進一步豐富了超分子聚合的方法學(xué)，為可控制備超分子聚合物材料提供了新的契機。

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