聚合物链构象有序性调控的自组装

【作者】 姚远； 林绍梁；

【机构】 华东理工大学材料科学与工程学院；

【摘要】 通常,聚合物在良溶剂中呈无规线团构象。当加入选择性溶剂时,两亲性聚合物的疏溶剂部分自发聚集,使聚合物自组装形成特定形貌的稳定组装体。在这一过程中,引入结晶等诱导作用,使聚合物链有序化,可以得到多级有序的规整结构。但是,在聚合物溶液和聚集状态下,调控其链构象有序性,构筑规整有序的组装体还很难实现。我们利用链内和链间π-π相互作用,分别调控聚合物链在良溶剂中和组装体中的构象有序性,自组装得到了多级有序组装体,并实现了形貌转化。我们合成了一系列聚(联萘偶氮苯-六甘醇)两亲交替共聚物。在良溶剂四氢呋喃中,该聚合物的分子链能够通过链内π-π堆积,形成螺旋单分子胶束,将联萘的轴手性转化为二级螺旋手性,通过构象自组织组装,形成手性超分子螺旋纳米棒[1];偶氮苯能够作为"开关",控制手性的传递,使囊泡光控转化为手性超分子螺旋纳米棒(图1)[2]。我们还合成了聚(乙炔基偶氮苯-缩乙二醇)两亲梳状共聚物。该聚合物的疏水骨架为可扭曲的刚性二维带状构象。在水-四氢呋喃混合溶剂中,通过改变温度和光照射,使得聚合物骨架的扭曲角度和链间π-π堆叠形式发生变化,组装体形貌由囊泡变为超分子螺旋线束,再变为草叶状胶束。聚合物链构象有序性调控的自组装丰富了多级微/纳米有序结构的构筑手段,有望应用于纳米功能器件的制备。更多还原