by Kanazawa University（金泽大学）

金泽大学的研究人员合成了具有明确的循环重复单元和单手螺旋几何结构的螺旋梯状聚合物，正如他们在美国化学学会杂志上报道的那样。

由共用两个或多个原子的相邻环构成的梯状聚合物分子很难合成，因为它们需要高度选择性的定量反应，以避免在聚合物链中形成分支结构或中断环序列。此外，现有的梯状聚合物合成策略在选择性和定量方面都存在严重的局限性。另一种重要的分子类型是具有螺旋结构的分子（如DNA和蛋白质），在分子识别和催化中起着重要作用。因此，制备既具有阶梯结构又具有螺旋结构的分子可以开辟聚合物材料的新应用。

Tomoyuki Ikai、Timothy M.Swager和来自国际合作的同事们从一种芳香烃三联苯开始，这是一种手性分子，但可以通过不对称地在苯环中引入取代基来获得手性衍生物。光学活性的三萜类化合物作为手性材料具有实际的用途，例如用于手性分离和圆极化发光材料。然后，研究人员以手性三萜类为骨架，利用亲电芳香族取代有效地形成单手螺旋梯状聚合物。系统中的空间排斥导致了单手扭梯单元的形成。反应是定量的和区域选择性的（也就是说，有一个化学键的首选方向），这使得合成具有明确螺旋几何结构的光学活性梯状聚合物成为可能。未检测到副产品。

在合成过程中，采用了包括光谱学和显微镜技术在内的多种技术来表征反应产物，并利用分子动力学模拟来了解生成的分子的结构，确定了右手螺旋梯的几何结构。研究人员还测量了分子的光学活性。

新的合成路线将为纳米螺旋梯结构和光学活性手性材料的合成开辟新的途径。”我们认为，这些梯状聚合物可以归入一类新的螺旋聚合物，通过进一步修改主链和垂饰单元，代表了一类有前途的先进材料，作为分子/离子传输、有机电子、特定反应场和功能宿主的纳米通道。ORS在纸上。

手性

手性系统是一个不能叠加在其镜像上的不对称系统（这个词来源于希腊语中的hands，因为hands是手性系统的一个很好的例子）。药物化合物中使用的大多数生物分子和分子都是手性的。两个手性相反的分子具有相同的组成和结构，但具有镜像形状，并且在与其他手性分子相互作用时具有不同的性质。

亲电芳香族取代

亲电芳香族取代是一种有机反应，其中一个附着在芳香族系统上的原子被一个电子受体（亲电体）的原子取代。它是一类重要的反应，通常涉及苯环。

空间排斥

空间排斥是由于原子之间的距离太近而产生排斥力，从而使它们的电子云重叠而产生的一种效应。

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

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