德國高分子科學(xué)家Kuhn（庫恩）于1956年首次提出高分子單鏈交聯(lián)理論。在極稀溶液中，當(dāng)高分子鏈處于分離狀態(tài)時(shí)，單個(gè)高分子鏈可以實(shí)現(xiàn)分子內(nèi)交聯(lián)折疊形成致密的球狀膠體。高分子單鏈交聯(lián)并合成納米顆粒在理論和工程應(yīng)用方面具有重要價(jià)值，故引起廣泛關(guān)注。單鏈膠體在其表面和內(nèi)部具有可調(diào)節(jié)的組分，可以作為納米反應(yīng)器或功能材料。例如，分級(jí)組織的復(fù)合膠體可以模擬酶的結(jié)構(gòu)和功能，在藥物遞送和微電子材料的制備方面具有廣闊的應(yīng)用前景。然而上述理論指導(dǎo)的交聯(lián)過程必須在極稀溶液中進(jìn)行，否則將出現(xiàn)支化甚至凝膠現(xiàn)象，發(fā)展高濃度實(shí)現(xiàn)高分子單鏈交聯(lián)方法學(xué)面臨挑戰(zhàn)。
近期，楊振忠教授團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，提出了高濃度下靜電調(diào)控交聯(lián)高分子單鏈制備納米顆粒全新方法。首先用單官能團(tuán)試劑修飾高分子單鏈賦予電荷，利用長程作用隔離高分子鏈，通過多官能團(tuán)作用實(shí)現(xiàn)分子內(nèi)交聯(lián)。
該方法具有普適性，可對(duì)系列含有聚乙烯吡啶、聚丙烯酸、聚異戊二烯等高分子及共聚物在高濃度下實(shí)施分子內(nèi)交聯(lián)。一些體系交聯(lián)反應(yīng)可在高達(dá) 300 mg/mL濃度下實(shí)現(xiàn)，突破了高分子鏈纏結(jié)狀態(tài)交聯(lián)導(dǎo)致凝膠化的傳統(tǒng)理念。高分子單鏈顆粒進(jìn)而可作為模板制備其他組成與功能納米顆粒。
同時(shí)該方法提供了基于共聚物順序連接高分子單鏈與納米膠體的新手段，該報(bào)道有望引起對(duì)高分子鏈結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)行為理論的深入研究。成果以封面形式發(fā)表在CCS Chemistry 2019年第五期。
論文鏈接：https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.019.20190035#
