近年来，我校材料学院林嘉平科研团队致力于基于胶束的超分子反应领域研究。近期，团队所发现的“平躺”活性超分子反应机制与淀粉样原纤维的形成和沉积过程类似，可为阿尔茨海默症、帕金森症等相关疾病的病因和机理研究、治疗等提供有用信息。相关研究成果以“Anchorage-Dependent Living Supramolecular Self-Assembly of Polymeric Micelles”为题发表在J. Am. Chem. Soc. (DOI: 10.1021/jacs.1c06020)上。

高分子聚合反应是将低分子量单体转化成高分子量聚合物的过程。随着高分子科学发展，各类聚合机制应运而生，其中活性聚合反应由于具有高精度、窄分布的特点极大推动了高分子的精准设计与制备，并逐渐成为高分子合成化学的重要核心之一。在更高一个层次上，基于高分子有序聚集体如胶束的自组装，也被认为是一类超分子反应，其反应基元为胶束。林嘉平科研团队将高分子聚合概念拓展到基于胶束的超分子反应领域，发现了胶束基元的聚合、环化、环链竞争、活性聚合等多种超分子反应(Chem. Rev. 2020, 120, 4111)。例如，聚肽棒状胶束的胶束间聚合和胶束内环化，分别可以产生链状和环状的超分子反应产物，两种行为之间存在超分子环链竞争反应(Macromolecules 2021, 54, 5196)。

近期，团队发现了高分子胶束在基板上的“平躺”活性生长，这是一类全新的超分子聚合机制。研究发现，液晶嵌段共聚物在溶液中首先形成胶束，其中一些胶束吸附到基板表面成核并作为种子，这些胶束种子具有活性末端，并通过与溶液中剩余胶束的融合，诱导一维柱状胶束在基板上的活性生长。理论模拟进一步揭示了这一过程与基板对胶束的锚定作用和胶束核内液晶嵌段的重排有关，这是一种全新的基板锚定依赖的活性超分子反应。

高分子胶束的“平躺”活性生长行为

该工作由材料科学与工程学院博士生唐政敏和青年教师高梁在林嘉平教授、蔡春华教授、Gerald Guerin教授的指导下完成。