by Kanazawa University（金澤大學）

金澤大學的研究人員合成了具有明確的循環重復單元和單手螺旋幾何結構的螺旋梯狀聚合物，正如他們在美國化學學會雜志上報道的那樣。

由共用兩個或多個原子的相鄰環構成的梯狀聚合物分子很難合成，因為它們需要高度選擇性的定量反應，以避免在聚合物鏈中形成分支結構或中斷環序列。此外，現有的梯狀聚合物合成策略在選擇性和定量方面都存在嚴重的局限性。另一種重要的分子類型是具有螺旋結構的分子（如DNA和蛋白質），在分子識別和催化中起著重要作用。因此，制備既具有階梯結構又具有螺旋結構的分子可以開辟聚合物材料的新應用。

Tomoyuki Ikai、Timothy M.Swager和來自國際合作的同事們從一種芳香烴三聯苯開始，這是一種手性分子，但可以通過不對稱地在苯環中引入取代基來獲得手性衍生物。光學活性的三萜類化合物作為手性材料具有實際的用途，例如用于手性分離和圓極化發光材料。然后，研究人員以手性三萜類為骨架，利用親電芳香族取代有效地形成單手螺旋梯狀聚合物。系統中的空間排斥導致了單手扭梯單元的形成。反應是定量的和區域選擇性的（也就是說，有一個化學鍵的首選方向），這使得合成具有明確螺旋幾何結構的光學活性梯狀聚合物成為可能。未檢測到副產品。

在合成過程中，采用了包括光譜學和顯微鏡技術在內的多種技術來表征反應產物，并利用分子動力學模擬來了解生成的分子的結構，確定了右手螺旋梯的幾何結構。研究人員還測量了分子的光學活性。

新的合成路線將為納米螺旋梯結構和光學活性手性材料的合成開辟新的途徑。”我們認為，這些梯狀聚合物可以歸入一類新的螺旋聚合物，通過進一步修改主鏈和垂飾單元，代表了一類有前途的先進材料，作為分子/離子傳輸、有機電子、特定反應場和功能宿主的納米通道。ORS在紙上。

手性

手性系統是一個不能疊加在其鏡像上的不對稱系統（這個詞來源于希臘語中的hands，因為hands是手性系統的一個很好的例子）。藥物化合物中使用的大多數生物分子和分子都是手性的。兩個手性相反的分子具有相同的組成和結構，但具有鏡像形狀，并且在與其他手性分子相互作用時具有不同的性質。

親電芳香族取代

親電芳香族取代是一種有機反應，其中一個附著在芳香族系統上的原子被一個電子受體（親電體）的原子取代。它是一類重要的反應，通常涉及苯環。

空間排斥

空間排斥是由于原子之間的距離太近而產生排斥力，從而使它們的電子云重疊而產生的一種效應。

原文鏈接：https://phys.org/news/2019-05-synthesis-helical-ladder-polymers.html

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