超分子聚合物的合成与组装

This project is aimed to combine supramolecular chemistry and polymer chemistry, leading to extension and development of the method of supramolecular polymerization driven by host enhanced noncovalent interaction. The study will start from the molecular design of building blocks, search for optimized bifunctional monomers for supramolecular polymerization, and fabricate supramolecular polyemrs with different topologies and environmental stimuli-responsiveness by introducing functional moieties. We will focus on revealing the process of supramolecular polymerization, such as the information about kinetics, and understand the structure and properties by utilizing the single molecule force spectroscopy. Moreover, it is attempted to employ supramolecular polymers as new building block to construct layer-by-layer films with molecular imprinting functions.

该项目致力于将超分子化学与高分子化学相结合, 拓展我们提出的基于主体增强非共价作用的超分子聚合方法，加深对这一超分子聚合机理的认识, 构建不同结构的超分子聚合物,以丰富和发展超分子聚合物化学的内涵。首先从构筑基元的分子设计出发，寻找更优化的超分子聚合基元,在超分子聚合物中引入功能性基团，制备不同支化结构和响应性的超分子聚合物。在研究中,注重研究超分子聚合的过程，如研究超分子聚合动力学，以助于更好的实现可控超分子聚合; 发展新的超分子聚合表征方法，如单分子力谱等，以增加对超分子聚合物更多性质的认识。同时, 以超分子聚合物为新的构筑基元，用液固界面交替沉积的方法,构筑具有分子印迹功能的有序薄膜, 发展功能超分子聚合物新材料。

超分子聚合物是指单体间通过非共价键作用连接的聚合物。由于非共价键作用的动态可逆特性，超分子聚合物被赋予了诸多共价聚合物不具备的特殊性质，如可逆可降解、自适应、自修复、刺激响应性等，这些性质使超分子聚合物的研究引起了广泛的兴趣。我们基于主体增强的非共价相互作用、金属配位键、三肽与葫芦[8]脲的主客体相互作用等驱动力，合成了一系列具有不同拓扑结构的超分子聚合物。在此基础上，通过对构筑基元的理性设计，我们发展了新型功能超分子聚合物的制备方法，制备了超支化超分子聚合物光敏剂、氧化还原响应性含硒超分子聚合物、抗菌活性可控的准聚轮烷等功能组装体。超分子聚合物研究为高分子科学与超分子化学之间建立了桥梁，丰富和发展了超分子体系的分子工程学。