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阳离子聚合物因其在生物医学、气体吸附与分离、废水处理和非均相催化等领域的广泛应用而备受关注。传统的阳离子聚合物合成方法依赖于金属催化剂、引发剂和链转移剂，但这些方法往往需要使用有机溶剂、有害催化剂和其他添加剂，对环境造成负担。北京化工大学彭慧晴团队提出了一种新颖的阳离子聚合物合成策略，该策略通过超分子催化实现原位聚合，并能够实时可视化聚合过程。
研究团队利用基于葫芦[8]脲（CB[8]）的超分子催化，通过光二聚化反应合成了阳离子聚合物。聚合过程中，CB[8]不仅作为超分子催化剂促进了聚合反应，还通过其与单体O−DSP之间的主客体识别作用，实现了对聚合过程的荧光实时监测。聚合产生的阳离子聚合物显示出与分子量强相关的荧光变化，从而实现了对聚合过程的便捷实时监测。
文章要点
1. 超分子催化聚合：研究团队采用CB[8]作为超分子催化剂，通过光二聚化反应促进了阳离子聚合物的合成。
2. 实时荧光监测：聚合过程中，CB[8]与单体O−DSP之间的主客体识别作用导致荧光颜色的变化，从而实现了对聚合过程的实时监测。
3. 阳离子聚合物的合成与表征：通过超分子催化聚合，成功合成了分子量高达1225 kDa的阳离子聚合物，并通过荧光变化实时监测了聚合过程。
4. 信息存储材料的应用：该聚合体系还展示了在动态密码和快速写入/擦除材料方面的应用潜力，为信息存储和安全领域提供了新的材料选择。
图文详情
图 1. (a) 水中 O-DSP 的 UV/vis 和 PL 光谱（10 μM，λex = 400 nm）。插图：在日光和 365 nm 下拍摄的水溶液照片。(b) 根据吸收光谱确定 O-DSP 和 CB[8] 之间络合比的 Job 图。(c) 归一化 PL 光谱、(d) CIE 坐标和 (e) 具有不同 CB[8] 摩尔比的水溶液的荧光照片（CO-DSP = 0.1 mM，λex = 400 nm）。
图 2. 140 mW 白光 LED（CO−DSP = CCB[8] = 0.1 mM，λex = 400 nm）照射不同时间后 O−DSP@CB[8] 的 (a) 归一化 PL 光谱、(b) CIE 坐标和 (c) 荧光照片。
图3. (a)含1.0当量CB[8]的O-DSP在不同光照时间后的1 H NMR谱（CO-DSP=CCB[8]=10 mM，400 MHz，DMSO-d6，298 K）。(b)不同CB[8]含量的0.1 mM O-DSP在水中在375 nm处的吸光度随光照时间的变化。(c)通过375 nm处的吸光度计算出不同CB[8]含量的0.1 mM O-DSP水溶液在光照时间下的转化率。(d)阳离子聚合物的CIE色度图与分子量的对应关系图。
图 4. (a) 基于不同 CB[8] 比例的动态密码设计。(b) 利用光照射和 CB[8] 添加实现不同图案的快速写入/擦除过程（比例尺：1 厘米）。
文献详情
题目：In Situ Polymerization through Supramolecular Catalysis: A Convenient Approach to Cationic Polymer Synthesis with Real-Time Visualization
作者：Linlin Su, Wenping Zhu, Bin Liu, and Hui-Qing Peng*
引用：ACS Materials Lett. 2024, 6, 3533−3539
DOI: 10.1021/acsmaterialslett.4c01270
原文链接：https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.4c01270
作者简介
湖南大学何清课题组
研究方向｜超分子化学
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投稿，荐稿，合作
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