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  膠體分子（CMs）通常是指具有精準(zhǔn)成鍵結(jié)構(gòu)的膠體團(tuán)簇，在材料、物理、化學(xué)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。膠體分子的傳統(tǒng)制備方法是粒子自組裝。通過對(duì)粒子的不對(duì)稱修飾形成補(bǔ)丁粒子（patchy particle），進(jìn)而發(fā)生粒子自組裝形成精確結(jié)構(gòu)的粒子團(tuán)簇。然而，納米尺寸膠體分子的大規(guī)模制備仍然面臨挑戰(zhàn)。

  聚合誘導(dǎo)自組裝（PISA）可以實(shí)現(xiàn)高濃度聚合物納米粒子的簡捷快速制備。清華大學(xué)化學(xué)系袁金穎教授課題組與化工系楊振忠教授課題組合作，基于PISA方法，在聚合誘導(dǎo)粒子組裝精準(zhǔn)制備納米級(jí)膠體分子方面取得新進(jìn)展。以聚（甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯）-b-聚（甲基丙烯酸芐酯）（PDMA-b-PBzMA）球形納米粒子為反應(yīng)性膠體“原子”，在水相中介導(dǎo)甲基丙烯酸（2-羥基丙酯）（HPMA）聚合，原位實(shí)現(xiàn)了不同價(jià)態(tài)的 AB_n（n = 2~6）型CMs的合成（圖1）。

圖1 聚合誘導(dǎo)粒子自組裝合成膠體分子（CMs）的示意圖。

  他們將該技術(shù)命名為聚合誘導(dǎo)粒子自組裝（Polymerization-Induced Particle-Assembly，PIPA，取枇杷的諧音）。通過PIPA方法制備的AB₂型CMs的固含量達(dá)到50 g/L，是傳統(tǒng)制備技術(shù)的10倍，其中AB₂型CMs的純度可達(dá)78.5%（圖2）。

圖2 a-d）AB₂型CMs的制備與電鏡表征（標(biāo)尺：50 nm）；e）AB₂型CMs的Cryo-TEM圖（標(biāo)尺：50 nm）；f）AB_n型CMs的分布圖，1，2，3,和4+分別代表AB₁，AB₂，AB₃，AB₄（n≥4）型CMs。

  該工作由國家自然科學(xué)基金（21871162）資助。相關(guān)成果以“Synthesis of ABn-type colloidal molecules by polymerization-induced particle-assembly (PIPA)”為題發(fā)表在Chemical Science, 2020, 11, 2855-2860上，清華大學(xué)博士生李丹與博士后陳曦為論文的共同第一作者，楊振忠教授與袁金穎教授為共同通訊作者。

  此外，超支化聚合物具有易功能化、多末端基團(tuán)的特點(diǎn)以及獨(dú)特的自組裝性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于藥物載體、基因診斷、靶向治療、催化、納米材料等領(lǐng)域。目前實(shí)現(xiàn)超支化聚合物組裝體的高濃度制備仍是一個(gè)難題。近期，美國圣母大學(xué)高海峰教授課題組與清華大學(xué)袁金穎課題組合作發(fā)展了一種基于銅催化疊氮-炔基環(huán)化加成反應(yīng)的聚合誘導(dǎo)自組裝的技術(shù)（CuAAC click polymerization-induced self-assembly, 簡稱CPISA），實(shí)現(xiàn)了在甲醇、甲醇/水或水體系中分散（乳液）聚合AB2單體一步高濃度制備超支化聚合物組裝體。相關(guān)成果以“Synthesis and direct assembly of linear–dendritic copolymers via CuAAC click polymerization-induced self-assembly (CPISA)”為題發(fā)表在Polymer Chemistry, 2020, 11, 936。清華大學(xué)博士生曾敏為論文第一作者，高海峰教授與袁金穎教授為共同通訊作者。

  論文鏈接：

  Chem. Sci., 2020,11, 2855-2860，https://doi.org/10.1039/D0SC00219D

  Polym. Chem., 2020,11, 936-943，https://doi.org/10.1039/C9PY01636H

  論文下載：

  Synthesis of ABn-type colloidal molecules by polymerization-induced particle-assembly (PIPA)

  Synthesis and direct assembly of linear–dendritic copolymers via CuAAC click polymerization-induced self-assembly (CPISA)