Highlights
基于罗丹明的Knoevenagel反应和开环聚合有效构建多环聚合物
通过双可切换和可相互转化聚合合成具有按需序列结构的聚合物
含氟核可生物还原阳离子纳米胶束的高DNA结合亲和力和基因转染效率

与线性聚合物相比,环状聚合物具有许多独特的物理性质。然而,合成环状聚合物的方法非常有限,一些多环聚合物现在仍然无法获得。在这里,我们发现五元环结构和吸电子基团使若丹宁中的亚甲基通过高效的Knoevenagel反应对醛具有高活性。此外,若丹宁可以作为硫醚阴离子开环聚合的引发剂,以生产环状聚硫醚。因此,若丹宁既可以作为开环聚合的引发剂,也可以作为Knoevenagel聚合中的单体。通过基于若丹宁的Knoevenagel反应,我们可以很容易地在骨架、侧链、支链等中引入若丹宁部分,并相应地通过基于若丹宁的阴离子开环聚合在骨架、侧链、支链中产生环状结构。这种若丹宁化学将使人们很容易获得各种复杂的多环聚合物。

具有按需序列结构的聚合物的合成不仅对学术研究人员而且对工业都非常重要。然而,尽管有现有的聚合技术,但仍然很难实现具有按需序列结构的共聚物链。在这里,我们报告了一种双可切换和受控的可相互转化聚合系统;在该系统中,两种不同的正交聚合可以彼此独立地选择性地打开/关闭,并且可以根据外部刺激迅速定量地相互转化。因此,外部刺激可以操纵不同单体在时间、空间和正交方向上插入到所得共聚物链中,从而允许在所得聚合物中按需精确排列序列结构。这种可双向切换和可相互转化的聚合系统为合成其他聚合方法无法获得的材料提供了强大的工具。

在过去的二十年里,阳离子聚合物已成为基因转染最有前景的合成载体之一。然而,DNA和阳离子聚合物之间形成的弱相互作用导致转染效率低。此外,由于完全DNA缩合通常需要大量过量的阳离子聚合物,阳离子聚合物和DNA之间形成的复合物通常表现出较差的稳定性和毒性。在这里,我们报告了通过使用二硫键将阳离子壳连接到氟碳核心来制备一类新型的生物可还原阳离子纳米胶束。这些可生物还原的纳米胶束与DNA形成强烈的相互作用,并在N/P比为1时完全浓缩DNA。所得纳米胶束/DNA复合物表现出高度的生物相容性,作为基因递送系统非常有效。

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