伽马射线辐照辅助化学反应具有无需添加剂、适用温度范围广、反应条件温度等优势，具有广泛的应用。在放射治疗中，伽马辐照被用于直接杀死肿瘤来实现癌症的治疗。结合化学药物的辅助，它能够具有更好的选择性和治疗效果。而为了减少射线对人体正常细胞的毒害，同时提高反应的灵敏性，研究者们致力于基于热力学的化学设计，通过修饰不同取代基或者设计更好的反应路径来改变化学反应的辐照响应性。
在这里作者报道了一种全新的、基于动力学调控伽马辐照反应的策略，利用组装体来调节反应物的局部浓度从而实现高效的化学反应。作者选用两亲性含碲单体来实现这一过程，其可以在伽马射线辐照水产生的氧化性物质响应下生成新型高分子聚碲氧烷，具有良好的抗癌特性，有望发展于放化疗的应用中。
作者设计不同疏水链长度的单体来改变单体在水中的组装行为，发现较长的碳链倾向于在水中形成稳定的LCM（Large compound micelle），能够为反应提供更高的辐射响应。不同组装行为所导致的动力学差异可使得具有相似结构的单体转化率提升接近十倍。
在单体逐渐聚合的过程中，由于Te-O键的亲水特性，作者可以通过TEM清楚地观察到组装体也会逐渐发生变化。值得一提的是，该反应在5 Gy的剂量下就可以发生。这种对于伽马射线的高灵敏响应性主要源于：1.动力学组装调控的设计。2.含碲化合物的超灵敏响应性。3.重元素Te对于高能射线的吸收。
同时作者也使用分子动力学模拟了整个辐照过程中的组装行为，提供了对于实验分子尺度的理解。
总结：在本项工作中，作者首次在辐照化学中利用组装体调控了化学反应对于伽马射线的响应性，组装行为导致的动力学差异可以导致接近十倍的响应性区别，并且在5 Gy下该反应就能发生，这也许可以为未来放化疗治疗过程提供新的设计思路。同时，作为一种新的制备聚碲氧烷的方法，它的反应过程更温和，适合未来对于该材料的批量制备和探索。
论文信息
Assembly Regulates Gamma Radiation Polymerization of Polytelluoxane
Shenghan Zhang, Yijie Lu, Dr. Junjie Song, Dr. Jun Guan, Yiheng Dai, Prof. Wei Cao, Prof. Huaping Xu
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202415811
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