手性是自然界的基本屬性之一，在微觀尺度與宏觀尺度上均有體現，如中子的自旋、DNA的雙螺旋、貝殼的斐波那契螺旋以及星系的螺旋結構。然而，自然界中同手性的起源至今仍沒有確切的定論。通常情況下由等摩爾的對映異構體混合而成的外消旋體并不具備手性光學活性，其可通過自發去消旋化經熵減過程轉變為對映體富集或同手性狀態。由于該過程中熱力學和動力學因素的復雜相互作用，結果往往難以預測。在過去的幾十年中，通過低維度的超分子自組裝在消旋系統中成功構筑了同手性域結構。然而值得注意的是，這種同手性結構只存在于特定的微觀領域，整體仍不具備手性光學活性。而超分子聚合由于其獨特的性質為消旋體系的同手性自組裝提供了新的途徑，但在沒有外部手性源干預的情況下仍然很難展現出全局域的手性光學活性。因此，發展新的策略以在消旋體系中高效構建同手性結構，并進一步拓寬其應用至關重要。與超分子體系相比，通過共價鍵連接的高分子在聚合方法和手性多層次組裝路徑上具有更多的選擇性。
近幾年，蘇州大學的張偉教授團隊在高分子多層次手性結構的高效構筑及精準控制領域取得了諸多進展（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202414332; J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 16474; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 13218; Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202315686; Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202401077; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202314848; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202312259; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24430; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 18566; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 9669; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 15129; Sci. China Chem. 2024, 67, 2362; Sci. China Chem. 2023, 66, 1169; Sci. China Chem. 2021, 64, 2105; Chem. Sci. 2023, 14, 5116; Chem. Sci. 2023, 14, 1673; Chem. Sci. 2022, 13, 13623; Macromolecules 2022, 55, 8556; ACS Macro Lett. 2021, 10, 690; Aggregate 2023, 4, e262; Adv. Sci. 2024, 11, 2308371等）。
圖1. 基于PICSA策略消旋聚合物組裝體的制備及全局域超分子手性的可控構筑
圖2. 消旋聚合物組裝體的手性表達與多形貌結構
圖3. 不同單體結構的消旋聚合物組裝體以及手性競爭機理示意圖
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202417495.
