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  自然界中存在的許多生物大分子，如核酸和蛋白質(zhì)，都具有精確的序列結(jié)構(gòu)，這些精確序列結(jié)構(gòu)對(duì)其功能的表達(dá)起到了關(guān)鍵的作用。而在合成高分子領(lǐng)域，大量研究表明序列結(jié)構(gòu)對(duì)高分子的性能也有著重要的影響。最近，研究人員將具有精確序列結(jié)構(gòu)的高分子作為一種新型信息存儲(chǔ)載體，表現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。然而，由于合成高分子的聚合機(jī)理比較特殊，要實(shí)現(xiàn)其序列結(jié)構(gòu)的調(diào)控具有很大的難度。因此，序列可控高分子的高效合成方法、序列結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系以及應(yīng)用研究是近年來(lái)高分子科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向之一。

  蘇州大學(xué)張正彪教授課題組一直致力于序列可控高分子的合成研究。在前期工作中，他們創(chuàng)新地利用乙烯吡啶單體與氟醇溶劑之間的強(qiáng)氫鍵作用來(lái)構(gòu)建“超分子單體”，并發(fā)現(xiàn)氟醇分子的電子誘導(dǎo)和體積位阻雙重效應(yīng)使得聚合過(guò)程呈現(xiàn)出交替共聚傾向。近期，該課題組提出了一種利用“休眠單體”進(jìn)行序列調(diào)控的新策略：首先利用呋喃/馬來(lái)酰亞胺之間的溫度響應(yīng)性動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵構(gòu)建“休眠單體”，僅僅通過(guò)改變聚合溫度，便實(shí)現(xiàn)了序列可控高分子的高效和定制合成；進(jìn)一步地，他們利用具有多重反應(yīng)特性的馬來(lái)酰亞胺作為“合成子”，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，高效合成了具有單一分子量且序列結(jié)構(gòu)精確的高分子。該高分子中的序列信息可通過(guò)串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行有效讀取，是一種潛在的信息存儲(chǔ)載體(圖1)。

圖1(a)  序列精確高分子的合成; (b)  串聯(lián)質(zhì)譜(MALDI TOF MS/MS)讀取序列信息

  張正彪教授課題組在《高分子學(xué)報(bào)》2018年第9期發(fā)表的專(zhuān)論中系統(tǒng)介紹了序列可控高分子的合成及應(yīng)用的研究進(jìn)展。他們首先介紹了序列可控與序列精確兩個(gè)名詞間的內(nèi)在聯(lián)系及區(qū)別；隨后，專(zhuān)論總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在序列可控高分子領(lǐng)域的研究進(jìn)展，著重介紹了該課題組的系列研究成果，如“超分子單體”、“休眠單體”以及“馬來(lái)酰亞胺合成子”三種序列可控高分子的合成新策略；最后，他們對(duì)序列結(jié)構(gòu)與高分子性能之間的關(guān)系以及序列可控高分子的研究進(jìn)展作了介紹。專(zhuān)論指出隨著有機(jī)合成和高分子合成新方法的出現(xiàn)，序列可控高分子的合成手段將會(huì)得到大大拓展，序列可控高分子的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系以及應(yīng)用研究將會(huì)進(jìn)一步深化。

  論文鏈接：http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20180101zhangzhengbiao.pdf