聚合物可以想象成火車：就像火車由多節(jié)車廂組成一樣，聚合物由多個(gè)單體組成，車廂之間的耦合類似于將單體連接在一起的化學(xué)鍵。雖然聚合物有無數(shù)的應(yīng)用——從藥物輸送到建筑材料——但它們的結(jié)構(gòu)和功能受到它們所組成的化學(xué)相似的單體構(gòu)件的限制。
現(xiàn)在，斯克里普斯研究所的化學(xué)家和其他合作者開發(fā)出了一種新反應(yīng)，可以以受控的方式創(chuàng)建獨(dú)特的單體。這種反應(yīng)使用鎳作為催化劑，最終使科學(xué)家能夠創(chuàng)建具有獨(dú)特和可修改特性的聚合物，用于藥物輸送、能量存儲、微電子等。該研究于 2024 年 8 月 8 日發(fā)表在《自然合成》上。
“這項(xiàng)研究展示了地球上儲量豐富的金屬催化劑如何能夠開辟通往具有無與倫比的結(jié)構(gòu)和功能多樣性的未知材料的道路，”資深作者、斯克里普斯研究中心化學(xué)系教授兼研究生和博士后研究中心主任 Keary Engle 博士說。
斯克里普斯研究所的恩格爾實(shí)驗(yàn)室專注于開發(fā)新的化學(xué)反應(yīng)，以構(gòu)建種類繁多的小分子，通常用于藥物研發(fā)。在這項(xiàng)研究中，斯克里普斯研究所團(tuán)隊(duì)與佐治亞理工學(xué)院和匹茲堡大學(xué)的聚合物研究人員合作，測試他們的方法是否可以擴(kuò)大規(guī)模以制造獨(dú)特的聚合物。
“聚合物的性質(zhì)在很大程度上取決于主鏈上的化學(xué)類型，因此如果你可以修改構(gòu)建塊的化學(xué)性質(zhì)，那么你就可以輕松地將其應(yīng)用到你正在構(gòu)建的大分子結(jié)構(gòu)中，”斯克里普斯研究中心恩格爾實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員兼該論文的共同第一作者 Anne Ravn 博士說。
“通過這個(gè)項(xiàng)目，我們想測試我們開發(fā)小分子的策略是否可以應(yīng)用于更大的領(lǐng)域，為聚合物合成提供新的構(gòu)件。”
該論文的其他第一作者包括 Van Tran 博士，他曾是 Engle 實(shí)驗(yàn)室的研究生并參與了該項(xiàng)目;Camille Rubel，Engle 實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)任研究生;Mizhi Xu 博士，佐治亞理工學(xué)院 Gutekunst 實(shí)驗(yàn)室的前研究生;以及 Yue Fu 博士，匹茲堡大學(xué) Liu 實(shí)驗(yàn)室的前研究生。
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