In Situ Controlled Construction of a Hierarchical Supramolecular Chiral Liquid‐Crystalline Polymer Assembly
Xiaoxiao Cheng, Tengfei Miao, Lu Yin, Prof. Yujin Ji, Prof. Youyong Li, Prof. Zhengbiao Zhang, Prof. Wei Zhang,* Prof. Xiulin Zhu
近年来，超分子手性物质在手性识别、光致偏振荧光、手性催化等领域展现出良好的应用前景，引起了研究者的普遍关注。而多层次的超分子手性物质的构筑却一直是手性研究领域的重点与难点，多层次手性物质的精准构筑更是国际前沿的关键技术瓶颈。在聚合物体系中多层次手性组装体的构筑方面，传统构建方法（如手性组装模块的超分子自组装和非手性组装模块的手性诱导超分子组装等）存在明显的缺点，如需先合成聚合物前体，再进行超分子组装；不能实现手性组装体的规模制备；缺乏精准构建多层次、跨尺度的超分子手性组装体的能力等，这些缺点限制了该领域的进一步发展。此外，超分子手性组装体的特定形态（包括但不限于聚合物内部堆积方式、尺寸、形貌和分散度等）是否以及如何影响聚合物超分子手性的表达尚不清楚，也是研究分子以上层次手性物质的内部结构与组装行为的盲点与难点。因此，开发一种简单高效且原位就能精准和规模制备多层次和跨尺度的超分子手性功能材料，同时通过分子手性的转移、传递和放大来构建更高层次的超分子手性乃至微观手性的方法就显得极为重要。本工作以偶氮苯单元的组装为模型，在聚合的同时进行自组装、液晶有序和超分子组装来原位实现多层次、不同尺度的超分子手性组装体的精准构筑及规模制备。发展一种简单高效的原位精准构建单一螺旋方向的超分子手性组装体的策略-聚合诱导手性自组装（Polymerization-Induced Chiral Self-Assembly, PICSA），实现聚合物体系内手性的诱导、传递、放大和控制。通过CD、UV-vis、DLS、TEM、AFM和SAXS等详细考察超分子手性结构的手性信号、尺寸大小与分布、形貌特征及内在组装排列方式等，阐明手性偶氮苯基团中的分子手性的诱导、传递、放大及调控的机制与规律。PICSA策略克服传统超分子组装繁琐耗时的缺点，原位就可将聚合物体系中分子级别的手性演绎成更高层次的超分子手性甚至微观螺旋结构。
该文章被高分子科学前言作为亮点报道，同时被北京大学宛新华教授在《功能高分子学报》以《原位可控构筑多层次超分子手性聚合物组装体》为题，进行了亮点评述。
Angew.Chem. 2020, 132, 9756–9764
In Situ Controlled Construction of a Hierarchical Supramolecular Chiral Liquid‐Crystalline Polymer Assembly
Xiaoxiao Cheng, Tengfei Miao, Lu Yin, Prof. Yujin Ji, Prof. Youyong Li, Prof. Zhengbiao Zhang, Prof. Wei Zhang,* Prof. Xiulin Zhu
近年来，超分子手性物质在手性识别、光致偏振荧光、手性催化等领域展现出良好的应用前景，引起了研究者的普遍关注。而多层次的超分子手性物质的构筑却一直是手性研究领域的重点与难点，多层次手性物质的精准构筑更是国际前沿的关键技术瓶颈。在聚合物体系中多层次手性组装体的构筑方面，传统构建方法（如手性组装模块的超分子自组装和非手性组装模块的手性诱导超分子组装等）存在明显的缺点，如需先合成聚合物前体，再进行超分子组装；不能实现手性组装体的规模制备；缺乏精准构建多层次、跨尺度的超分子手性组装体的能力等，这些缺点限制了该领域的进一步发展。此外，超分子手性组装体的特定形态（包括但不限于聚合物内部堆积方式、尺寸、形貌和分散度等）是否以及如何影响聚合物超分子手性的表达尚不清楚，也是研究分子以上层次手性物质的内部结构与组装行为的盲点与难点。因此，开发一种简单高效且原位就能精准和规模制备多层次和跨尺度的超分子手性功能材料，同时通过分子手性的转移、传递和放大来构建更高层次的超分子手性乃至微观手性的方法就显得极为重要。本工作以偶氮苯单元的组装为模型，在聚合的同时进行自组装、液晶有序和超分子组装来原位实现多层次、不同尺度的超分子手性组装体的精准构筑及规模制备。发展一种简单高效的原位精准构建单一螺旋方向的超分子手性组装体的策略-聚合诱导手性自组装（Polymerization-Induced Chiral Self-Assembly, PICSA），实现聚合物体系内手性的诱导、传递、放大和控制。通过CD、UV-vis、DLS、TEM、AFM和SAXS等详细考察超分子手性结构的手性信号、尺寸大小与分布、形貌特征及内在组装排列方式等，阐明手性偶氮苯基团中的分子手性的诱导、传递、放大及调控的机制与规律。PICSA策略克服传统超分子组装繁琐耗时的缺点，原位就可将聚合物体系中分子级别的手性演绎成更高层次的超分子手性甚至微观螺旋结构。
该文章被高分子科学前言作为亮点报道，同时被北京大学宛新华教授在《功能高分子学报》以《原位可控构筑多层次超分子手性聚合物组装体》为题，进行了亮点评述。
Angew.Chem. 2020, 132, 9756–9764