研究背景
特定螺旋構象的生物大分子具有特定的生理功能在生命活動中起著至關重要的作用。受生物螺旋結構的啟發(fā)，人們精確合成手性有機分子、無機納米材料及螺旋結構超分子組裝體和聚合物等，探索了其在生物傳感、對映體分離、不對稱催化、手性超材料、三維顯示等方面的潛在應用。圓偏振光（CPL）因其固有手性屬性被認為是自然界物質的同手性來源之一。無獨有偶的是，手性金屬納米顆粒可以增強手性光與物質相互作用，在不對稱光化學反應中可以作為新的手性源。我們在不對稱光化學反應中引入上述兩類手性源，將手性遠場與近場相互作用相結合，進一步探索手性誘導和放大過程中光的自旋角動量與手性納米粒子附近的手性電磁場可能存在的協(xié)同與競爭效應。
文章概述
近日，由中國科學技術大學鄒綱教授、李景國教授、張紅莉副研究員報道了一個利用手性銀納米粒子與圓偏振可見光共同作用的不對稱光聚合體系,其中圓偏振可見光（CPVL）和手性納米粒子可同時作為手性源，誘導特定螺旋結構的聚二乙炔鏈的形成。該工作以“Amplifying and Reversing the Chiral Bias in Asymmetric Photo-polymerization Reaction” 為題發(fā)表在《Advanced Science》上。
研究發(fā)現(xiàn)，當圓偏振光與金屬納米顆粒手性方向一致時，能進一步提升不對稱聚合反應的手性選擇性，實現(xiàn)聚二乙炔薄膜的手性放大；而當二者手性方向相反時， CPVL可以在鏈傳播過程中抵消聚合物的螺旋偏倚程度，甚至改寫聚合物的螺旋偏倚方向，而不對稱聚合反應的手性選擇性則由兩種相反手性相互作用間的競爭決定。通過正交控制圓偏振光和金屬納米顆粒手性方向及相對強弱，可以實現(xiàn)一系列不同光學活性和手性梯度分布的聚二乙炔功能薄膜的精準制備，并應用于可編程的手性微圖案和多通道獨立手性光學信息編碼等領域。該研究對于探索不對稱光聚合中的手性控制以及可便編程的手性微圖案設計具有指導和借鑒意義。
期刊簡介
Advanced Science 是Wiley旗下創(chuàng)刊于2014年的優(yōu)質開源期刊，發(fā)表材料科學、物理化學、生物醫(yī)藥、工程等各領域的創(chuàng)新成果與前沿進展。期刊為致力于最大程度地向公眾傳播科研成果，所有文章均可免費獲取。被Medline收錄，PubMed可查。最新影響因子為17.521，中科院2021年SCI期刊分區(qū)材料科學大類Q1區(qū)、工程技術大類Q1區(qū)。
