在二维类涡旋结构的螺旋槽聚（苯乙炔）衍生物组装体中实现可调的中等尺度手性

《Journal of the American Chemical Society》：Tunable Mesoscale Chirality in Two-Dimensional Vortex-like Assemblies of Helically Grooved Poly(phenylacetylene) Derivatives

本研究提出生物启发式策略，利用DNA模拟螺旋聚苯乙炔衍生物链间扭曲耦合制备介观手性涡旋血小板，调控溶剂交换速率和温度可编程控制手性及曲率，理论模拟显示链螺旋性决定扭转方向而组装条件影响角度大小，螺旋沟槽结构较刚性杆状结构更有效且分子量依赖性验证普适性，其光学圆偏振发光性能显著提升，为生物模拟介观手性材料工程提供新机制。

　　

二维（2D）手性材料在传感和催化领域具有广阔的应用前景，但在二维有机结构中实现介观尺度的手性仍然具有挑战性。我们提出了一种受生物启发的策略，利用模仿DNA结构的螺旋形凹槽聚（苯乙炔）衍生物，并通过链间扭曲耦合来制备具有介观尺度手性的二维涡旋状片状结构。通过调节组装动力学（包括溶剂交换速率和温度），我们可以控制这种手性的手性方向和曲率。理论模拟表明，链的固有螺旋性决定了扭曲的方向，而组装条件则影响扭曲的角度大小。具有螺旋形凹槽的聚合物比刚性棒状类似物表现更优：其凹槽表面起到了立体化学“热点”的作用，能够引导扭转应力，从而实现平面内的定向耦合。介观尺度手性对聚合物分子量的依赖性进一步证实了螺旋凹槽驱动的手性放大的普遍性。这些涡旋片状结构表现出比普通非手性二维材料更强的圆偏振发光（CPL）特性。这项工作为分层手性转移的机制理解以及仿生介观手性材料的工程设计提供了新的见解。