使用形狀持久的 Janus 顆粒構建 poly(Janus 顆粒) 並研究它們的自組裝行為引起了人們極大的興趣，但在很大程度上仍未得到探索。最近，科研人員報道了一種由非球形分子 Janus 顆粒 (APOSS-BPOSS) 開環複分解聚合構建的兩親物，稱為聚 (Janus顆粒)s (poly(APOSS-BPOSS)n, n = 12, 17 , 22 和 35, Mn = 35–100 kg/mol)。與由柔性側鏈組成的傳統瓶刷聚合物不同，這些聚 (Janus 顆粒) 由剛性親水和疏水多面體低聚倍半矽氧烷 (POSS) 籠作為側鏈組成。
有趣的是，除了保持預期的延伸鏈構象外，它們還可以在特徵尺寸小於 7 nm 的溶液中坍縮然後自組裝形成非常規的單分子或低聚球形膠束。更重要的是，與傳統的兩親聚合物刷不同，它可以透過自組裝形成較高聚合度的單分子膠束，由於其獨特的化學結構和分子拓撲結構，這些聚（Janus 粒子）可以在相當低的聚合度下完成自組裝。耗散粒子動力學模擬也進一步證實了單分子和低聚膠束的形成。這項將基於 POSS 的聚（Janus 顆粒）作為一類形狀兩親物引入的研究將為透過溶液自組裝生成單分子和低聚膠束奈米結構提供模型系統。
示意圖1. (a) Poly(Janus顆粒)s設計和自組裝成單分子球形膠束；(b) 基於 POSS 籠的 Poly(Janus顆粒) 的一般合成路線。
圖 1. (a) poly(tBAPOSS-BPOSS)n（紅色曲線）和 poly(APOSS-BPOSS)n（黑色曲線）（n = 12）的 1H NMR 光譜。(b) poly(tBAPOSS-BPOSS)n 的 GPC 曲線。
圖 2. 在 THF 中具有不同初始聚合物濃度的聚 (APOSS-BPOSS)17 膠束的 TEM 影象：(a) 2、(b) 3、(c) 5 和 (d) 10 mg/mL。(e) 初始聚合物濃度為 2、3、5、10 和 20 mg/mL 的聚 (APOSS-BPOSS)17 溶液的 DLS 資料；(f) poly(APOSS-BPOSS)17 單分子球形膠束稀釋 50 倍或 100 倍後的 DLS 資料。
圖 3. (a) 聚 (APOSS-BPOSS)n 膠束的 DLS 直徑和 (b) 在 THF 中具有不同初始聚合物濃度的每個球形膠束中聚 (APOSS-BPOSS)n 分子的 Nagg。(a) 和 (b) 共享相同的圖例。
圖 4. 單個聚 (APOSS-APOSS)n 分子溶液自組裝成球形膠束的 DPD 模擬：
相關論文以題為Self-Assembly of Poly(Janus particle)s into Unimolecular and Oligomeric Spherical Micelles發表在《ACS Macro Letters》上。通訊作者是西北大學Ruimeng Zhang、和四川大學李乙文研究員。
參考文獻：
doi.org/10.1021/acsmacrolett.1c00620
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