为了解决这一问题,芬兰图尔库大学李健维课题组首次利用动态组合化学(dynamic combinatorial chemistry,DCC)为合成聚合物的单链折叠过程提供了具有自适应化学结构的非共价交联分子系统。这种方法利用间位的二硫醇苯甲酸作为分子模块来构建作为非共价交联剂的动态组合分子库(dynamic combinatorial libraries,DCLs)。分子模块在通过去质子化溶于pH = 7.4的磷酸缓冲溶液后,会通过硫醇的氧化来合成一系列元数各异,即化学结构不同的阴离子二硫大环以组成DCL。得益于硫醇-二硫键以及二硫键-二硫键之间的化学交换,DCL中分子的化学结构可以进行适应性的重组转化,从而帮助化学系统达到自由能级最低的状态。当这些阴离子二硫大环作为交联分子与处于构象伸展状态的阳离子聚合物模板发生作用时,阴阳离子的中和会触发疏水效应而驱动聚合物模板的折叠。
这项研究不仅为聚合物单链折叠提供了全新的化学方法,也首次为动态组合化学的基础研究和功能开发成功引入了大分子动态这一重要的因素。
Dawei Qi, Xuncheng Shi, Caihong Lin, Ferdinand Holzhausen, Liljeström Ville, Xun Sun, Jinghui Luo, Leena Pitkänen, Ya Zhu, Jessica Rosenholm, Sirpa Jalkanen, Jianwei Li
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202408670