资料学院仿生与智能高分子国际结合尝试室李文/张阿方教授团队在温敏树枝化纳米凝胶构筑受限微环境方面获得沉要进展,钻研成就近日颁发在国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》(影响因子13.4)上,论文标题为“Enhanced confinements to modulate efficient reversible isomerization of donor-acceptor Stenhouse adducts in water through cooperative crowding in thermoresponsive dendronized nanogels”,论文第一作者为博士钻研生张佳星,李文教授为通讯作者。亿万先生MR为第一作者和第一通讯作者单元,澳大利亚昆士兰大学为合作单元。该工作得到了国度天然科学基金项目(22271183,22371179和21971160)赞助。

图1、温敏树枝化纳米凝胶调控斯坦豪斯加合物在水溶液中的可逆异构化

图2、信息加密与防伪方面的利用
天然界已经提供了优良的例子来调控水溶液中的可逆光异构化,然而,疏水染料在水溶液中的可逆光异构化调控一向是一个巨大的挑战。本团队通过温敏树枝化纳米凝胶构筑的受限微环境,加强斯坦豪斯加合物(DASA)在水溶液中的有效可逆异构化调控。这些拥有温度响应性的树枝化纳米凝胶含有树枝化寡聚乙二醇(OEG),并通过相应的树枝化大单体在相变温度以上交联聚合而成。纳米凝胶中DASA异构化的调控既取决于DASA的亲水性,也取决于纳米凝胶的物理描摹,这决定了纳米凝胶中链间协同作用的有效性。树枝化纳米凝胶阐发出“海绵”一样能有效富集和包络水溶液中的DASA,同时推进它们从亲水环状结构部门转变为疏水性的线型结构。由于温敏脱水、坍缩加强的疏水性和纳米凝胶内树枝化OEG的拥挤堆积,这种异构化可能在相变温度以上得到极大加强,可用来实现可见光驱动水溶液中的信息加密。将打印的QR码通过交替加热到相变温度以上和可见光照射,实现了可逆写入和擦除。近期本团队将传统DASA染料分子进行树枝化改性,使其携带分歧端基和分歧的支化密度形成分歧的拥挤效应(Science China Chemistry, 2024, 67, 1636–1646),进一步造备树枝化DASAs共聚物加强水溶液中的异构化调控(Molecules, 29, 5055),这些为节造被封装客体分子在水溶液中的物理化学状态提供了有效步骤,为通过树枝化分子拥挤效应实现指标物质或分子的职能和性质方面的调控创造了全新蹊径。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724100095