近期，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所有機(jī)功能分子合成與組裝化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃曉宇研究員受邀在美國(guó)化學(xué)會(huì)創(chuàng)辦的化學(xué)類國(guó)際頂級(jí)期刊Accounts of Chemical Research發(fā)表題為《Polymer Brushes:Efficient Synthesis and Applications》的綜述論文(2018, 51,2314-2323. DOI:10.1021/acs.accounts.8b00307)。系統(tǒng)地評(píng)述和總結(jié)了課題組近些年在發(fā)展一維、二維和三維聚合物分子刷高效可控制備策略中取得的成果，并通過相關(guān)實(shí)例展現(xiàn)了聚合物分子刷基材料在藥物輸送、防污涂料、催化和鋰離子電池等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所是論文唯一署名單位，馮純副研究員為第一作者，黃曉宇研究員為通訊作者。

聚合物分子刷基類材料是黃曉宇研究員的重點(diǎn)研究方向之一。一維聚合物分子刷的高密度側(cè)鏈被限定于聚合物主鏈上，由此產(chǎn)生的限域效應(yīng)使得側(cè)鏈功能團(tuán)的局部濃度大大提高，可被很好地用于抗污涂層的制備，也有望成為制備無機(jī)納米線和納米板的模板。二維三維聚合物分子刷由于結(jié)合了無機(jī)納米基質(zhì)的功能，如磁性、光學(xué)、電子和機(jī)械性能以及聚合物的性質(zhì)，包括刺激響應(yīng)性、超疏水性和防污性能，具有結(jié)構(gòu)衍生性和協(xié)同效應(yīng)的這類材料具有廣闊的發(fā)展前景。雖然活性/可控聚合的出現(xiàn)為各種一維、二維、三維聚合物分子刷的制備提供了更高效的合成手段，但是具有精確組成、結(jié)構(gòu)和功能的聚合物分子刷的高效可控制備仍是該領(lǐng)域的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。

基于此，黃曉宇研究員課題組經(jīng)過十多年的努力，結(jié)合有機(jī)化學(xué)和高分子化學(xué)，開發(fā)了基于“三重官能性單體”為核心的高效合成一維聚合物分子刷的策略(Nat. Commun. 2017, 8, 333)。該策略具有很好的聚合策略以及功能團(tuán)普適性，根據(jù)需求，采用不同聚合方法或偶聯(lián)方法可以制備一系列不同結(jié)構(gòu)和功能的一維聚合物分子刷。另外，所得一維聚合物分子刷的接枝密度、主鏈側(cè)鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及接枝密度具有良好地可控性。為了進(jìn)一步提升聚合物分子刷的宏觀尺度，該課題組近期還發(fā)展了利用非共價(jià)作用，以活性結(jié)晶驅(qū)動(dòng)自組裝來構(gòu)建長(zhǎng)度在微米級(jí)的非共價(jià)一維聚合物分子刷的新策略(Macromolecules 2018, 51, 2065; J. Am. Chem. Soc. 2017,139, 7136)。雖然該策略只適用于具有可結(jié)晶嵌段的共聚物，但該策略不僅可在納米尺度上精確調(diào)控非共價(jià)聚合物分子刷的組成，還可獲得尺度更大的微米級(jí)的聚合物分子刷。

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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.8b00307