可逆失活自由基聚合凭借其精准的分子量控制和广泛的单体适用性，已成为高分子合成的关键技术。然而，传统均相催化剂存在的金属残留污染、回收困难及反应条件苛刻等问题，严重限制了其工业应用。磁响应技术因其卓越的控制精度、穿透能力、稳定性和生物相容性，在实现远程、非接触、持久和多功能的催化调控方面展现出独特优势，为解决传统体系在催化效率、环境友好性和过程可控性等方面的挑战提供了新思路。

  针对这一难题，武汉大学蔡韬副研究员课题组创新性地采用分子工程策略，以磁性Fe₃O₄钠米晶簇为核，通过薗头偶联反应将光活性的三苯基膦与2,4,6-三（4-乙炔基苯基）-1,3,5-三嗪交联，成功制备了具有核壳结构的纳米复合材料。所制备的 Fe₃O₄@PP-E兼具光/磁双响应特性、高催化活性和循环稳定性，实现了磁/光双门控的光诱导原子转移自由基聚合(photo-ATRP)。

图1 (a)Fe₃O₄@PP-E核壳结构纳米复合材料的合成示意图；(b)使用蓝光激发 Fe₃O₄@PP-E作为光敏材料的photo-ATRP的聚合反应机制

图2 (a) ln([M]₀/[M]_t)与光照时间t的关系图；(b) M_n,NMR，M_n,GPC和?与单体转化率的关系图；(c,d) 通过光源开关和磁铁调控实验对聚合过程进行控制

  研究通过优化聚合条件实现了分子量的精准控制和快速反应动力学，并证实了光催化剂的磁性回收特性。通过光源开关和磁铁调控实验，系统阐明了双门控催化机制。这一创新方法不仅简化了催化剂去除流程，更推动了聚合物绿色合成技术的发展。

  该体系可应用于生物环境下的酶-聚合物共轭物精准合成，在保持天然酶高催化活性的同时，简化了传统酶修饰过程中复杂的催化剂去除步骤，显著降低了制备成本。这一突破性方法为小规模、组合式酶-聚合物共轭物的制备提供了高效平台，对新型蛋白质药物的筛选与开发具有重要意义。

图3 (a)酶-聚合物共轭物CT-g-POEGMA的合成方案；(b)糜蛋白酶(CT)和CT-g-POEGMA的GPC曲线和(c)圆二色性光谱图

  上述研究工作以“Magnetically Separable Conjugated Microporous Triphenylphosphine Networks Enabling Dual-Gated Photoinduced Atom Transfer Radical Polymerization”为题近期发表在Macromolecules上。武汉大学化学与分子科学学院2022级硕士研究生蒋盛红与2021级本科生赵越为论文共同第一作者，蔡韬副研究员与李雪副教授为论文通讯作者。该项工作得到了武汉大学双一流及学科建设项目(600460001)和深圳市科技创新计划(JCYJ20220530140607015)的资助。

  论文信息：

  Magnetically Separable Conjugated Microporous Triphenylphosphine Networks Enabling Dual-Gated Photoinduced Atom Transfer Radical Polymerization

  https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c00509