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  氨基酸聚合物具有優(yōu)異的理化性能和良好的生物相容性，在藥物遞送、手性識(shí)別以及生物傳感等眾多領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。目前，可控/“活性”自由基聚合（NMP，ATRP，RAFT）是合成帶有氨基酸取代基聚合物的主要技術(shù)之一，但不同種類氨基酸聚合物合成方法各異，步驟較為繁雜，現(xiàn)階段仍然缺乏一種系統(tǒng)的、能夠適用于不同種類氨基酸、結(jié)構(gòu)精確可控的普適性合成方法。

  針對(duì)氨基酸聚合物合成方法問題，北京化工大學(xué)王興教授課題組與澳大利亞新南威爾士大學(xué)徐江濤博士課題組共同合作，利用光誘導(dǎo)電子/能量轉(zhuǎn)移可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移（PET-RAFT）聚合技術(shù)（圖1）對(duì)多種氨基酸單體（圖2）進(jìn)行了聚合研究，成功合成了分子量可控、分散性窄（Mw / Mn <1.20）的氨基酸聚合物，并證實(shí)了PET-RAFT聚合技術(shù)對(duì)不同種類及不同手性的氨基酸單體具有普適性，為多種氨基酸聚合物的合成提供了一種高效、簡(jiǎn)便、溫和的合成策略。

圖1. PET-RAFT技術(shù)精確可控合成N-丙烯�；被峋酆衔�

圖2. 論文研究涉及的多種N-丙烯�；被釂误w

  作者首先以N-丙烯�；i氨酸甲酯單體（V-OMe）為考察對(duì)象，通過光照開關(guān)有效調(diào)控RAFT聚合過程（圖3A, 3B），制備得到的V-OMe聚合物分子量呈現(xiàn)良好的線性增長(zhǎng)，分散性窄（Mw / Mn <1.20），分子量分布對(duì)稱（圖3C, 3D）。V-OMe單體PET-RAFT聚合反應(yīng)條件溫和，不同鏈轉(zhuǎn)移劑（DDMAT、DTPA、CPTC），光催化劑（Ir(ppy)3，ZnTPP，Eosin Y）以及反應(yīng)比例都能實(shí)現(xiàn)V-OMe單體的可控PET-RAFT聚合。

圖3. V-OMe單體PET-RAFT聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

  對(duì)于含有羧酸官能團(tuán)的氨基酸單體，聚合溶劑的選擇尤為重要。以非質(zhì)子溶劑（DMSO，DMF，THF）作反應(yīng)溶劑時(shí)，羧基會(huì)影響PET-RAFT聚合反應(yīng)，聚合可控性差；但在質(zhì)子溶劑（MeOH）條件下，單體與聚合物、聚合物與聚合物分子之間的氫鍵相互作用被有效降低，鏈轉(zhuǎn)移效率提高，從而實(shí)現(xiàn)不同種類氨基酸聚合物的高效可控合成（Mw / Mn <1.20）。

  以此為基礎(chǔ)，作者設(shè)計(jì)并成功合成了多種組成及分子量可調(diào)控的氨基酸嵌段共聚物，共聚物分子量分布對(duì)稱、分散性窄，為后續(xù)應(yīng)用研究奠定了良好的材料基礎(chǔ)。

  成果以期刊內(nèi)封面形式在Polymer Chemistry（2018, 9, 2733–2745）上發(fā)表。PET-RAFT技術(shù)適用于不同種類N-丙烯�；被釂误w，耐受氨基酸單體羧酸官能團(tuán)，是一種高效、精確合成氨基酸聚合物的普適方法。論文工作為氨基酸聚合物合成提供了一種新策略，為新材料設(shè)計(jì)和高分子應(yīng)用建立了一個(gè)氨基酸聚合物資源庫(kù)。

  論文第一作者為北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、生物醫(yī)用材料北京實(shí)驗(yàn)室李國(guó)鋒博士，通訊作者為北京化工大學(xué)王興教授和新南威爾士大學(xué)徐江濤博士。本課題研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（21574008）以及澳大利亞基金委員會(huì)未來基金（FT160100095, FT120100096）的大力支持。感謝北京化工大學(xué)青年英才計(jì)劃（BHYC1705B）及學(xué)科建設(shè)基金（XK1701）的支持。

  論文連接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/py/c8py00366a