近年來,聚(氨基酯)(PAE)作為一類主鏈含有叔胺和酯鍵的功能化聚酯,因其可生物降解性和豐富的可調(diào)控功能,在藥物遞送、基因治療和組織工程等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。然而,如何開發(fā)一個通用的合成平臺,通過開環(huán)聚合(ROP)實(shí)現(xiàn)多樣化單體庫的構(gòu)建,從而制備結(jié)構(gòu)明確的PAE,一直是該領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)。
近日,南京工業(yè)大學(xué)郭凱教授、劉一寰博士課題組成功提出了一種基于氨基酸的通用平臺,用于合成多樣化的聚(氨基酯)(PAE)。研究者以可再生的氨基酸和多種環(huán)氧化物為原料,通過簡單的兩步法合成了一系列氮雜內(nèi)酯單體。這些單體能夠進(jìn)行有機(jī)催化的可控開環(huán)聚合,并且所有獲得的PAE均能以定量產(chǎn)率解聚回原始單體,實(shí)現(xiàn)了材料的完全化學(xué)循環(huán)。研究系統(tǒng)地探討了單體結(jié)構(gòu)(包括N-取代基、內(nèi)酯環(huán)取代基、立體構(gòu)型和環(huán)大小)對聚合與解聚行為的影響,揭示了通過調(diào)節(jié)單體結(jié)構(gòu)可以調(diào)控其聚合上限溫度,從而平衡材料的可聚合性與可解聚性。相關(guān)論文以“Amino Acid Platform for Poly(amino ester)s: Controlled Ring-Opening Polymerization, Complete Recyclability, and Tunable Polymerizability/ Depolymerizability”為題,發(fā)表在Angew上。
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