华东理工林绍梁/靳海宝团队、上海交大周永丰 Angew：通过调节偶氮苯对位取代基的电子效应制备具有可控光响应性的超薄聚合物囊泡

2025-02-22 来源：高分子科技

刺激响应性聚合物囊泡是近年来的研究热点，已经被广泛应用于药物递送、纳米反应器、传感器等领域。光作为刺激源具有波长和光强可调、时空分辨率高等优点。开发具有可控的光响应动力学的聚合物囊泡对于纳米材料的研究具有重要意义。超薄聚合物囊泡是一种新兴的纳米材料，具有比表面积大、光穿透性强、易于功能化等优势。其中两亲性交替共聚物的自组装为精确制备超薄聚合物囊泡提供了有效策略。然而，将刺激响应性交替共聚物的自组装应用于制备光响应动力学可控的超薄聚合物囊泡仍然具有挑战性。

近期，华东理工大学林绍梁教授/靳海宝教授团队以及上海交通大学周永丰教授团队利用氨基和亚硝基的重氮化偶联反应合成了一系列带有不同对位取代基的偶氮苯衍生物，随后通过氨基-环氧的点击缩聚合成了一系列分子量相近的含偶氮苯两亲性交替共聚物（AAAC）。通过自组装技术将共聚物制备成了壁厚约为2 nm的超薄聚合物囊泡（UTPS），通过控制偶氮苯对位取代基的电子效应实现了对其的光响应动力学的有效控制，并验证了其在药物控释领域的应用潜力。

该工作以“Ultrathin Polymersomes with Controllable Light-Responsivity via Adjusting the Electronic Effect from Para-Substituents of Azobenzene”为题发表在《Angewandte Chemie International Edition》上。该研究得到国家自然科学基金委的支持。

此工作是该团队近期关于光响应两亲性交替共聚物的自组装研究的最新进展之一。该团队利用含偶氮苯侧链型交替共聚物的溶液自组装制备了多种光响应超薄有机纳米材料（Sci. China Chem. 2022, 65, 2444; Adv. Mater. 2024, 36, 2312724; Sci. China Chem. 2024, 67, 1680; Macromolecules 2024, 57, 5892-5901; Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2408583, ACS Nano 2024, 18, 21576-21584; Small 2025, 21, 2408147），并提出了一种“侧链共轭堆积”的自组装机理。例如，通过迈克尔加成聚合合成了含偶氮苯光响应两亲性交替共聚物，进而通过自组装得到了厚度约为2.8 nm的超薄一维纳米管（Macromolecules 2024, 57, 5892-5901）。此外，团队还合成了一系列序列可控的光响应两亲性交替类肽分子，并通过溶液自组装制备了直径约为2 nm的超细纳米线（ACS Nano 2024, 18, 21576-21584）和厚度小于3 nm的超薄纳米带（Adv. Mater. 2024, 36, 2312724; Sci. China Chem. 2024, 67, 1680, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2408583）。

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202503104

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