材料学院仿生与智能高分子国际联合实验室李文/张阿方教授团队在温敏树枝化纳米凝胶构筑受限微环境方面取得重要进展，研究成果近日发表在国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》（影响因子13.4）上，论文题目为“Enhanced confinements to modulate efficient reversible isomerization of donor-acceptor Stenhouse adducts in water through cooperative crowding in thermoresponsive dendronized nanogels”，论文第一作者为博士研究生张佳星，李文教授为通讯作者。上海大学为第一作者和第一通讯作者单位，澳大利亚昆士兰大学为合作单位。该工作得到了国家自然科学基金项目（22271183，22371179和21971160）资助。

图1、温敏树枝化纳米凝胶调控斯坦豪斯加合物在水溶液中的可逆异构化

图2、信息加密与防伪方面的应用

自然界已经提供了良好的例子来调控水溶液中的可逆光异构化，然而，疏水染料在水溶液中的可逆光异构化调控一直是一个巨大的挑战。本团队通过温敏树枝化纳米凝胶构筑的受限微环境，增强斯坦豪斯加合物（DASA）在水溶液中的有效可逆异构化调控。这些具有温度响应性的树枝化纳米凝胶含有树枝化寡聚乙二醇（OEG），并通过相应的树枝化大单体在相变温度以上交联聚合而成。纳米凝胶中DASA异构化的调控既取决于DASA的亲水性，也取决于纳米凝胶的物理形貌，这决定了纳米凝胶中链间协同作用的有效性。树枝化纳米凝胶表现出“海绵”一样能有效富集和包络水溶液中的DASA，同时促进它们从亲水环状结构部分转变为疏水性的线型结构。由于温敏脱水、坍缩增强的疏水性和纳米凝胶内树枝化OEG的拥挤堆积，这种异构化能够在相变温度以上得到极大增强，可用来实现可见光驱动水溶液中的信息加密。将打印的QR码通过交替加热到相变温度以上和可见光照射，实现了可逆写入和擦除。近期本团队将传统DASA染料分子进行树枝化改性，使其携带不同端基和不同的支化密度形成不同的拥挤效应（Science China Chemistry, 2024, 67, 1636–1646），进一步制备树枝化DASAs共聚物增强水溶液中的异构化调控（Molecules, 29, 5055），这些为控制被封装客体分子在水溶液中的物理化学状态提供了有效方法，为通过树枝化分子拥挤效应实现目标物质或分子的功能和性质方面的调控创造了全新路径。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724100095