Супрамолекулярный полимер - Википедия - Supramolecular polymer

Период, термин 'полимер ’Относится к большим молекулам, структура которых состоит из нескольких повторяющиеся единицы и приставка «supra», означающая «за пределами». Супрамолекулярный полимеры - это новая категория полимеров, которые потенциально могут быть использованы для материалов, выходящих за рамки обычных полимеров. По определению, супрамолекулярные полимеры представляют собой полимерные массивы мономерных единиц, которые связаны обратимыми и сильно направленными вторичными взаимодействиями, то есть нековалентные связи. Эти нековалентные взаимодействия включают: ван дер Ваальс взаимодействие, водородная связь, π-π стэкинг, координация металлов, галогенная связь, связывание халькогенов и взаимодействие хоста и гостя.[1] Направление и сила взаимодействий точно настроены так, что массив молекул ведет себя как полимер (то есть ведет себя таким образом, который может быть описан теориями физики полимеров) в разбавленном и концентрированном растворе, а также в масса.[2]

В обычных полимерах мономерные звенья связаны прочными ковалентными связями и обладают превосходными свойствами как материалы; однако для обработки обычно требуются высокие температуры и давления из-за запутывания полимера в высоковязком расплаве. Супрамолекулярные полимеры сочетают в себе хорошие свойства материала с расплавами низкой вязкости, с которыми легко обращаться. Кроме того, некоторые супрамолекулярные полимеры обладают уникальными характеристиками,[3][4][5] например, способность самоисцеление переломы. Хотя ковалентные полимеры можно переработать, их прочные ковалентные связи никогда не разрушаются и продолжают негативно влиять на окружающую среду, поскольку пластиковые отходы. Таким образом, все больше внимания уделяется супрамолекулярным полимерам.[6] из-за их потенциала для создания гибких, адаптивных, самовосстанавливающихся и экологически чистых материалов.[7][8]

История

Мономерные мотивы и типы взаимодействий, используемые для получения супрамолекулярных полимеров

Современная концепция полимеров приписывается Герман Штаудингер, который в 1920 году доказал существование ковалентно связанных сверхдлинных молекул, которые он назвал макромолекулами. Преамбулой области супрамолекулярных полимеров можно считать агрегаты краситель и комплексы хозяин-гость.[9] В начале 19 века ученые, работающие в области пигментов, заметили определенные агрегаты красителей, которые могут образовываться в результате «особого вида полимеризации», однако никакой теории предложено не было. После создания области супрамолекулярной химии и после присуждения Нобелевской премии по химии в 1987 г. Дональд Дж. Крам, Жан-Мари Лен, и Чарльз Дж. Педерсен, химики начали проектировать и изучать более крупные собранные структуры из небольших молекул. В 1988 г. Такудзо Аида, японский химик-полимер, сообщил о концепции кофасальной сборки, в которой мономеры амфифильных порфиринов связаны посредством ван-дер-ваальсова взаимодействия, образуя в растворе одномерные структуры, которые можно рассматривать как прототип супрамолекулярных полимеров.[10] В том же 1988 году Джеймс Д. Вест представил одномерные агрегаты, основанные на взаимодействии водородных связей в кристаллическом состоянии.[11] Используя другую стратегию, используя водородные связи, Жан М. Дж. Фреше в 1989 году показал, что мезогенные молекулы с карбоновыми кислотами и пиридильными мотивами при смешивании в массе гетеротропно димеризуются с образованием стабильной жидкокристаллической структуры.[12] В 1990 году Жан-Мари Лен показал, что эту стратегию можно расширить, чтобы сформировать новую категорию полимеров, которую он назвал «жидкокристаллический супрамолекулярный полимер», используя дополнительные мотивы тройной водородной связи в массе.[13] В 1993 г. М. Реза Гадири сообщили о нанотубулярном супрамолекулярном полимере, где бобразующий лист макроциклический пептидный мономер, собранный вместе посредством множественных водородных связей между соседними макроциклами.[14] В 1994 году Ансельм. C. Griffin показал аморфный супрамолекулярный материал, использующий одинарную водородную связь между гомотропными молекулами, имеющими карбоновую кислоту и пиридиновые концы.[15] Идея создания механически прочных полимерных материалов путем одномерной супрамолекулярной ассоциации малых молекул требует высокой константы ассоциации между повторяющимися строительными блоками. В 1997 году E.W. "Берт »Мейер сообщили о телехелическом мономере с уреидопиримидиноновыми концами как «самокомплементарный» мотив четверной водородной связи и продемонстрировали, что полученный супрамолекулярный полимер в хлороформе проявляет температурно-зависимые вязкоупругие свойства в растворе.[16] Это первая демонстрация того, что супрамолекулярные полимеры, когда они достаточно механически устойчивы, физически запутываются в растворе.

Механизмы формирования

Считается, что мономеры, подвергающиеся супрамолекулярной полимеризации, находятся в равновесии с растущими полимерами, и поэтому термодинамические факторы доминируют в системе.[17] Однако, когда составляющие мономеры связаны посредством сильных и многовалентных взаимодействий, «метастабильный Кинетическое состояние может доминировать при полимеризации. Подведенная извне энергия, в большинстве случаев в виде тепла, может преобразовать «метастабильное» состояние в термодинамически стабильный полимер. Четкое понимание того, что в супрамолекулярной полимеризации существует несколько путей, все еще обсуждается, однако концепция «сложности пути», введенная Э. В. «Бертом» Мейером, пролила свет на кинетическое поведение супрамолекулярной полимеризации.[18] После этого многие преданные своему делу ученые расширяют сферу «сложности пути», поскольку он может производить множество интересных собранных структур из одних и тех же мономерных единиц. Вдоль этой линии кинетически контролируемых процессов супрамолекулярные полимеры, обладающие «чувствительностью к стимулам» [19] и также возможны «термически бисигнальные» характеристики.[20]

В обычной ковалентной полимеризации две модели, основанные на ступенчатый рост и цепной рост механизмы исправны. В настоящее время подобное подразделение допустимо для супрамолекулярной полимеризации; изодесмическая, также известная как модель равного К (механизм ступенчатого роста) и кооперативная модель или модель зародышеобразования-удлинения (механизм роста цепи). Третья категория - это надмолекулярная полимеризация с затравками, которую можно рассматривать как частный случай механизма роста цепи.

Ступенчатая супрамолекулярная полимеризация

Схема механизмов "сложности пути" и "роста цепи", действующих в супрамолекулярной полимеризации.

Супрамолекулярный эквивалент механизма ступенчатого роста обычно известен как изодесмическая или равная K-модель (K представляет собой полное связывающее взаимодействие между двумя соседними мономерами). В изодесмической супрамолекулярной полимеризации для протекания полимеризации не требуется критическая температура или концентрация мономеров, и константа ассоциации между полимером и мономером не зависит от длины полимерной цепи. Вместо этого длина надмолекулярных полимерных цепей увеличивается с увеличением концентрации мономеров в растворе или с понижением температуры. При обычной поликонденсации константа ассоциации обычно велика, что приводит к высокой степени полимеризации; однако наблюдается побочный продукт. При изодесмической супрамолекулярной полимеризации из-за нековалентной связи ассоциация между мономерными звеньями является слабой, и степень полимеризации сильно зависит от силы взаимодействия, то есть поливалентного взаимодействия между мономерными звеньями. Например, супрамолекулярные полимеры, состоящие из бифункциональных мономеров, имеющих один донор / акцептор водородной связи на концах, обычно заканчиваются низкой степенью полимеризации, однако полимеры с квадрупольной водородной связью, как в случае мотивов уреидопиримидинона, приводят к высокой степени полимеризации. . В супрамолекулярном полимере на основе уреидопиримидинона экспериментально наблюдаемая молекулярная масса при полуразбавленных концентрациях составляет порядка 106 Дальтон и молекулярный вес полимера можно регулировать, добавляя монофункциональные улавливатели цепи.

Супрамолекулярная полимеризация с ростом цепи

Обычная полимеризация с ростом цепи включает по меньшей мере две фазы; инициирование и распространение, а в некоторых случаях также имеют место фазы завершения и передачи цепи. Супрамолекулярная полимеризация с ростом цепи в широком смысле включает две отдельные фазы; менее благоприятный зарождение и благоприятное размножение. В этом механизме после образования зародыша определенного размера константа ассоциации увеличивается, и дальнейшее добавление мономера становится более предпочтительным, в этот момент начинается рост полимера. Длинные полимерные цепи образуются только выше минимальной концентрации мономера и ниже определенной температуры. Однако для реализации ковалентного аналога супрамолекулярной полимеризации с ростом цепи сложной предпосылкой является разработка соответствующих мономеров, которые могут полимеризоваться только под действием инициаторов. Недавно продемонстрирован один пример супрамолекулярной полимеризации с ростом цепи с «живыми» характеристиками.[21] В этом случае мономер в форме чаши с боковыми цепями, присоединенными к амиду, образует кинетически благоприятную внутримолекулярную водородную сеть связей и не подвергается спонтанной супрамолекулярной полимеризации при температуре окружающей среды.[22] Однако N-метилированная версия мономера служит инициатором, открывая сеть внутримолекулярных водородных связей для супрамолекулярной полимеризации, точно так же, как ковалентная полимеризация с раскрытием цикла. Конец цепи в этом случае остается активным для дальнейшего расширения супрамолекулярного полимера, и, следовательно, механизм роста цепи позволяет точно контролировать супрамолекулярные полимерные материалы.

Затравочная супрамолекулярная полимеризация

Это особая категория супрамолекулярной полимеризации с ростом цепи, при которой мономер зарождается только на ранней стадии полимеризации с образованием «зародышей» и становится активным для удлинения цепи полимера при дальнейшем добавлении новой партии мономера. Вторичное зародышеобразование подавляется в большинстве случаев и, таким образом, возможно реализовать узкую полидисперсность получаемого супрамолекулярного полимера. В 2007 году Ян Маннерс и Митчелл А. Винник представили эту концепцию, используя диблок-сополимер полиферроценлдиметилсилан-полиизопрен в качестве мономера, который собирается в цилиндрические мицеллы.[23] Когда к мицеллярным «зародышам», полученным обработкой ультразвуком, добавляется свежая подача мономера, полимеризация начинается в режиме живой полимеризации. Они назвали этот метод самосборкой, управляемой кристаллизацией (CDSA), и он применим для построения супрамолекулярных анизотропных структур микронного масштаба в 1D – 3D. Концептуально отличная затравочная супрамолекулярная полимеризация показана Кадзунори Сугиясу в мономере на основе порфирина, несущем длинные алкильные цепи с амидными связями.[24] При низкой температуре этот мономер преимущественно образует сферическую форму. J-агрегаты в то время как волокнистые H-агрегаты при более высокой температуре. Путем добавления обработанной ультразвуком смеси J-агрегатов («затравок») в концентрированный раствор частиц J-агрегатов можно получить длинные волокна посредством супрамолекулярной полимеризации с живыми затравками. Франк Вюртнер добился подобной надмолекулярной полимеризации с затравкой периленбисимида, функционализированного амидом, в качестве мономера.[25] Важно отметить, что супрамолекулярная полимеризация с затравкой также применима для получения супрамолекулярных блок-сополимеры.

Примеры супрамолекулярных полимеров

На основе взаимодействия водородных связей

Мономеры, способные образовывать одинарную, двойную, тройную или четверную водородную связь, использовались для получения супрамолекулярных полимеров, и усиление ассоциации мономеров, очевидно, возможно, когда мономеры имеют максимальное количество мотивов донора / акцептора водородной связи. Например, мономер на основе уреидопиримидинона с самокомплементарными четверными концами водородных связей полимеризовался в растворе в соответствии с теорией обычных полимеров и показал отчетливую вязкоупругую природу при температурах окружающей среды.

На основе π-π-взаимодействия

Мономеры с ароматическими мотивами, такими как бис (мероцианин), олиго (параграф-фениленвинилен) (OPV), краситель периленбисимид (PBI), цианиновый краситель, производные кораннулена и нанографена были использованы для получения супрамолекулярных полимеров. В некоторых случаях боковые цепи, связывающие водородные связи, присоединенные к ароматическому мотиву ядра, помогают прочно удерживать мономер в супрамолекулярном полимере. Заметной системой в этой категории является нанотрубчатый супрамолекулярный полимер, образованный супрамолекулярной полимеризацией амфифильного гекса-пери-гексабензокоронен (HBC) производные.[26] Обычно нанотрубки классифицируются как одномерные объекты морфологически, однако их стенки имеют двумерную геометрию и, следовательно, требуют другой стратегии проектирования.[27] Амфифилы HBC в полярных растворителях сольвофобно собираются в двухмерную двухслойную мембрану, которая превращается в спиральную ленту или нанотрубчатый полимер. Концептуально аналогичная амфифильная конструкция на основе цианиновый краситель краситель на основе хлорина цинка также полимеризуется в воде, в результате чего образуются нанотрубчатые супрамолекулярные полимеры.[28][29]

На основе взаимодействия хоста и гостя

Различные супрамолекулярные полимеры могут быть синтезированы с использованием мономеров с комплементарными связывающими мотивами хозяин-гость, такими как краун-эфиры / ионы аммония, тыквенные /виологены, каликсарен / виологены, циклодекстрины /адамантан производные и столп арена / производные имидазолия [30–33].[30][31][32] Когда мономеры являются «гетеродитопными», образуются супрамолекулярные сополимеры при условии, что мономеры не гомополимеризуются. Акира Харада был одним из первых, кто осознал важность комбинирования полимеров и циклодекстринов.[33] Feihe Huang показал пример супрамолекулярного чередующегося сополимера из двух гетеродитопных мономеров, несущих концы краун-эфира и иона аммония.[34] Такехаро Хайно продемонстрировал исключительный пример контроля последовательности в супрамолекулярном сополимере, где три гетеродитопных мономера расположены в последовательности ABC вдоль цепи сополимера.[35] Стратегия дизайна, использующая три различных связывающих взаимодействия; шарнирно-гнездовой (каликс [5] арен / C60), донорно-акцепторный (биспорфирин / тринитрофлуоренон) и H-связывающие взаимодействия Гамильтона являются ключом к достижению высокой ортогональности для образования супрамолекулярного терполимера ABC.

Хиральность

Стереохимическая информация о хиральный мономер может быть выражен в виде супрамолекулярного полимера.[36] Спиральные супрамолекулярные полимеры с Р- и М-конформацией широко распространены, особенно те, которые состоят из мономеров в форме дисков. Когда мономеры ахиральные, как Р-, так и М-спирали образуются в равных количествах. Когда мономеры являются хиральными, обычно из-за присутствия одного или нескольких стереоцентров в боковых цепях, диастереомерные отношения между Р- и М-спиралями приводят к предпочтению одной конформации над другой. Типичный пример - C3-симметричный дискообразный хиральный мономер, образующий спиральные супрамолекулярные полимеры по «правилу большинства». Небольшой избыток одного энантиомера хирального мономера привел к сильному смещению в сторону правой или левой спиральной геометрии на уровне супрамолекулярного полимера.[37] В этом случае, как правило, наблюдается характерная нелинейная зависимость фактора анизотропии g от энантиомерного избытка хирального мономера. Как и в хиральной системе на основе малых молекул, на хиральность супрамолекулярного полимера также влияют хиральные растворители. Некоторое применение, например катализатор асимметричного синтеза [38] люминесценция с круговой поляризацией наблюдается и в хиральных супрамолекулярных полимерах.

Супрамолекулярные сополимеры

А сополимер образуется из более чем одного мономерного вида. Для получения ковалентных сополимеров были разработаны современные методы полимеризации, однако супрамолекулярные сополимеры все еще находятся в зачаточном состоянии и медленно развиваются. В последние годы все возможные категории супрамолекулярных сополимеров, такие как статистические, чередующиеся, блочные, блочные или периодические, были продемонстрированы в широком смысле.[39]

Свойства супрамолекулярных полимеров

За последние 30 лет область супрамолекулярных полимеров превратилась в очень важную новую отрасль науки о полимерах. Он привлек многочисленные исследования в академических и промышленных лабораториях по всему миру. В области материаловедения добавлены новые динамические материалы с множеством аномальных свойств. Стало доступно множество приложений в области устойчивого развития (простая переработка и переработка), электроники и медицины, а также косметики.

Обратимость и динамичность

Одним из важных свойств супрамолекулярных полимеров является их обратимое взаимодействие в мономерной матрице. Когда взаимодействие между мономерами достаточно сильное, можно ожидать интересных свойств материала. Термодинамическая стабильность супрамолекулярного полимера может быть описана с помощью константы ассоциации Kжопа. Когда Kжопа ≤ 104M−1, полимерные агрегаты обычно имеют небольшой размер и не проявляют каких-либо интересных свойств, а когда Kжопа≥ 1010 M−1супрамолекулярный полимер ведет себя так же, как ковалентные полимеры из-за отсутствия динамики. Итак, оптимальный Kжопа = 104–1010M−1необходимо достичь для получения функциональных супрамолекулярных полимеров. На динамику и стабильность супрамолекулярных полимеров часто влияет влияние добавок (например, сорастворителя или улавливателя цепи). Когда хороший растворитель, например хлороформ, добавляется к супрамолекулярному полимеру в плохом растворителе, например гептане, полимер разбирается. Однако в некоторых случаях сорастворители способствуют стабилизации / дестабилизации супрамолекулярного полимера. Например, супрамолекулярная полимеризация мономера на основе порфирина, связывающего водородные связи, в углеводородном растворителе, содержащем незначительное количество спирта, поглощающего водородные связи, демонстрирует различные пути, т. Е. Полимеризация, благоприятствующая как охлаждению, так и нагреванию, известна как «термобисигнатный супрамолекулярный полимеризация ». В другом примере незначительные количества молекулярно растворенных молекул воды в неполярных растворителях, таких как метилциклогексан, становятся частью супрамолекулярного полимера при более низких температурах из-за специфического взаимодействия водородных связей между мономером и водой.[40]

Способность к самовосстановлению

Одним из удивительных свойств супрамолекулярных полимеров является их способность к самовосстановлению при возникновении перелома.[41] Супрамолекулярный каучук на основе витримеров, представленный Людвиком Лейблером, может самовосстанавливаться, просто прижимая два сломанных края материала вместе.[42] В этом случае разрывы возникают при разрыве водородных связей между мономерами в материале; сближение краев трещины позволяет водородным связям вновь образоваться, герметизируя разрыв. Впечатляет то, что динамическое поведение водородных связей не ухудшает свойств материала. Как правило, высокая механическая прочность материала и способность к самовосстановлению исключают друг друга. Таким образом, стекловидный материал, который может самоизлечиваться при комнатной температуре, оставался проблемой до недавнего времени. В элегантном дизайне Takuzo Aida представила инновационное полимерное стекло, состоящее из супрамолекулярно полимеризованного олигомерного эфира тиомочевины, которое является механически прочным (е= 1,4 ГПа), но может самовосстановиться даже при комнатной температуре просто за счет сжатия на изломанных поверхностях.[43] Изобретение самовосстанавливающегося полимерного стекла обновило представление о том, что лечить могут только мягкие эластичные материалы.

Примеры самовосстанавливающегося «супрамолекулярного каучука» на основе водородных связей (а) и «полимерного стекла» (б).

Другая стратегия использует двухвалентный поли (изобутилен) s (PIB) с барбитуровая кислота функционализирован в голове и хвосте.[44] Между ними существовала множественная водородная связь. карбонильная группа и амидная группа барбитуровой кислоты позволяют ему образовывать супрамолекулярную сеть. В этом случае отрезанные небольшие диски на основе ПИБ могут восстанавливаться от механических повреждений после нескольких часов контакта на комнатная температура.

Ковалентные полимеры, содержащие координационные комплексы, также изучались для создания самовосстанавливающихся материалов. Воспользовавшись координационным взаимодействием между катехол и ионы трехвалентного железа исследователи разработали pH -управляемые самовосстанавливающиеся супрамолекулярные полимеры.[45] Образование моно-, бис- и трискатехол-Fe3+ комплексами можно управлять с помощью pH, из которых бис- и трискатехол-Fe3+ комплексы демонстрируют модули упругости, а также способность к самовосстановлению. Например, трискатехол-Fe3+ может восстановить свою целостность и форму после разрыва. Складная цепь полиимид и цепи с концевыми пиренильными группами дают начало супрамолекулярным сетям.[46]

Оптоэлектронное свойство

Преобразование света в заряд является необходимым этапом в искусственной фотосинтез системы.[47] Включая доноры электронов и акцепторы электронов в супрамолекулярные полимеры можно сконструировать ряд искусственных систем, в том числе систему фотосинтеза. Благодаря существованию более чем одного взаимодействия (π-π взаимодействие, взаимодействие водородных связей и т.п.) донор электронов и акцептор электронов могут удерживаться вместе в надлежащей близости, чтобы обеспечить долгоживущие состояния с разделенными зарядами.[47] Тогда в этих искусственных полимерах может быть достигнута система преобразования света в заряд с более быстрым фотоиндуцированным переносом электронов и более высокой эффективностью переноса электронов.[48][47]

Биосовместимое свойство

Довольно часто биомолекулы, Такие как ДНК,[49] белок [50] и тому подобное, возникают в результате различных нековалентных взаимодействий в биологическая система. Точно так же супрамолекулярные полимеры собираются сами за счет комбинации нековалентных взаимодействий. Такой способ образования наделяет супрамолекулярные полимеры особенностями, они более чувствительны к внешним воздействиям и способны оказывать обратимо динамические изменения в структуры и функции.[51] Путем модификации мономерных единиц супрамолекулярных полимеров водорастворимыми связками, биоактивными составляющими, а также биомаркерами супрамолекулярные полимеры могут реализовывать различные виды функций и приложений в биомедицинской области.[52] В то же время их обратимая и динамическая природа делает супрамолекулярные полимеры биоразлагаемый,[53][54] который решает проблему трудноразлагаемых ковалентных полимеров и делает супрамолекулярные полимеры многообещающей платформой для биомедицинский Приложения. Способность разлагаться в биологической среде снижает потенциал токсичность полимеров в значительной степени и, следовательно, увеличивает биосовместимость супрамолекулярных полимеров.[55][56]

Возможные биомедицинские приложения

С прекрасной природой в биоразложение и биосовместимость, супрамолекулярные полимеры демонстрируют большой потенциал в развитии доставки лекарств, ген трансфекция и другие биомедицинские приложения.[52]

Доставки лекарств: Несколько сотовых стимулы может вызывать ответы в супрамолекулярных полимерах.[51][57][52] Динамические молекулярные скелеты супрамолекулярных полимеров могут быть деполимеризованный при воздействии внешних раздражителей, таких как pH in vivo. На основе этого свойства супрамолекулярные полимеры могут быть носителями лекарств. Использование водородных связей между азотистыми основаниями для индукции самосборки в pH-чувствительные сферические мицеллы.

Генная трансфекция: Эффективный и малотоксичный невирусный катионный векторов очень востребованы в области генной терапии.[52] За счет динамических свойств и свойств реагирования на раздражители супрамолекулярные полимеры предлагают надежную платформу для создания векторов для трансфекции генов. Объединив ферроцен димер с β-циклодекстрин димер в качестве вектора была предложена система супрамолекулярных полимеров с контролем окислительно-восстановительного потенциала. В COS-7 клеток, этот супрамолекулярный полимерный вектор может высвобождать заключенную ДНК при воздействии пероксид водорода и добиться трансфекции генов.[58]

Супрамолекулярные биоматериалы

Супрамолекулярные полимеры со специфическими, направленными, регулируемыми и обратимыми нековалентными взаимодействиями должны быть полезными для биоматериалов, а также для биомедицинских приложений. Например, обратимая природа супрамолекулярных полимеров может производить биоматериалы, которые могут воспринимать и реагировать на физиологические сигналы или которые имитируют структурные и функциональные аспекты биологической передачи сигналов. На основе механизмов их образования супрамолекулярные биоматериалы можно в общих чертах классифицировать как: (1) материалы, полученные из одномерных сборок мотивов молекулярного стэкинга, как в случае пептидных амфифилов, введенных Сэмюэл И. Ступп,[59] и (2) материалы, полученные удлинением цепи олигомеров или сшиванием полимерных предшественников специфическими супрамолекулярными мотивами узнавания.[60]

Рационально разработанные полимеры на основе супрамолекулярных полимеров могут одновременно удовлетворять требованиям водной совместимости, биоразлагаемости, биосовместимости, чувствительности к раздражителям и другим строгим критериям.[52] Следовательно, супрамолекулярные полимеры могут применяться в биомедицине в качестве надежной системы. Помимо приложений, упомянутых выше, другие важные и увлекательные биомедицинские приложения, такие как доставка белка,[61][62] био-визуализация и диагноз[63][64] и тканевая инженерия,[65][66] также хорошо развиты.

Концептуальное расширение супрамолекулярных полимеров

Супрамолекулярная полимеризация с использованием нетрадиционных мономеров

Со временем методы супрамолекулярной полимеризации расширились, а диапазон используемых мономеров расширился. Помимо множества молекулярных мотивов, биомолекулы, такие как ДНК, наноструктуры ДНК и белки, а также неорганические объекты, такие как нетрадиционные мономеры, недавно были исследованы на предмет супрамолекулярной полимеризации. Во всех этих случаях мономеры имеют гораздо больший размер, обычно несколько нанометров, а нековалентные взаимодействия варьируются от водородных связей, хозяина-гостя и координации металла.[67] Ярким примером является Mg2+-содействовала поливалентной супрамолекулярной полимеризации АТФ-чувствительных биомолекулярных машин, шаперонина GroEL, в результате чего были получены высокостабильные белковые нанотрубки.[68] Важно отметить, что эта нанотрубка проявляет активность АТФазы и диссоциирует на короткоцепочечные олигомеры при обработке АТФ из-за открывающих / закрывающих движений составляющих единиц GroEL.

Супрамолекулярная полимеризация в нетрадиционных средах

Супрамолекулярные полимеры обычно готовят в растворе. Однако аномальные полимерные свойства можно ожидать, когда эти полимеры получают без обычной органической или водной среды. Например, жидкокристаллические среды могут влиять на элементарные стадии супрамолекулярной полимеризации, как продемонстрировал Такаши Като в 1998 году в супрамолекулярной сшивающей полимеризации физических гелеобразующих веществ, которые образуют жидкокристаллический физический гель.[69] Когда мономеры сконструированы так, чтобы иметь высокое сродство к среде ЖК, супрамолекулярная полимеризация вызывает фазовый переход с увеличением порядка, приводящий к столбчатому ЖК ядро-оболочка.[70] Супрамолекулярные полимеры также могут быть получены в твердом состоянии, например, телехелический олигомер с присоединенными азотистыми основаниями в качестве мономера приводит к образованию одномерных волокон при охлаждении из его горячего расплава. В качестве нового класса материалов также становятся доступными супрамолекулярные полимеры, образующиеся на электроде и на границе раздела.

Рекомендации

  1. ^ Brunsveld, L .; Folmer, B.J.B .; Meijer, E.W .; Сиджбесма, Р. П. (декабрь 2001 г.). «Супрамолекулярные полимеры». Химические обзоры. 101 (12): 4071–4098. Дои:10.1021 / cr990125q. ISSN  0009-2665.
  2. ^ Де Гриф, Том Ф. А .; Смолдерс, Маартен М. Дж .; Вольфс, Мартин; Шеннинг, Альберт П. Х. Дж .; Sijbesma, Rint P .; Мейер, Э. У. (11 ноября 2009 г.). «Супрамолекулярная полимеризация». Химические обзоры. 109 (11): 5687–5754. Дои:10.1021 / cr900181u. ISSN  0009-2665.
  3. ^ Аида, Т .; Meijer, E.W .; Ступп, С. И. (2012-02-16). «Функциональные супрамолекулярные полимеры». Наука. 335 (6070): 813–817. Дои:10.1126 / science.1205962. ISSN  0036-8075. ЧВК  3291483.
  4. ^ Аида, Такудзо (23 декабря 2019). «О супрамолекулярной полимеризации: интервью с Такудзо Аида». Современные материалы. 32 (20): 1905445. Дои:10.1002 / adma.201905445. ISSN  0935-9648.
  5. ^ Аида, Такудзо; Мейер, Э.В. (январь 2020 г.). «Супрамолекулярные полимеры - мы прошли полный круг». Израильский химический журнал. 60 (1–2): 33–47. Дои:10.1002 / ijch.201900165. ISSN  0021-2148.
  6. ^ Hashim, P.K .; Бергейро, Джулиан; Meijer, E.W .; Аида, Такудзо (01.06.2020). «Супрамолекулярная полимеризация: концептуальное расширение для инновационных материалов». Прогресс в науке о полимерах. 105: 101250. Дои:10.1016 / j.progpolymsci.2020.101250. ISSN  0079-6700.
  7. ^ Амабилино, Дэвид Б .; Смит, Дэвид К .; Стид, Джонатан В. (2017). «Супрамолекулярные материалы». Обзоры химического общества. 46 (9): 2404–2420. Дои:10.1039 / c7cs00163k. ISSN  0306-0012.
  8. ^ Ян, Люлин; Тан, Синьсинь; Ван, Чжицян; Чжан, Си (13 марта 2015 г.). «Супрамолекулярные полимеры: историческое развитие, получение, характеристика и функции». Химические обзоры. 115 (15): 7196–7239. Дои:10.1021 / cr500633b. ISSN  0009-2665.
  9. ^ Венер, Мариус; Вюртнер, Франк (21.12.2019). «Супрамолекулярная полимеризация посредством контроля кинетического пути и роста живой цепи». Обзоры природы Химия. 4 (1): 38–53. Дои:10.1038 / s41570-019-0153-8. ISSN  2397-3358.
  10. ^ Аида, Такудзо; Такемура, Акихико; Фьюз, Масахиро; Иноуэ, Шохей (1988). «Синтез нового амфифильного порфирина, несущего водорастворимые боковые цепи простого полиэфира с контролируемой длиной цепи. Формирование кофациальной молекулярной сборки в водной среде». Журнал химического общества, химические коммуникации (5): 391. Дои:10.1039 / c39880000391. ISSN  0022-4936.
  11. ^ Дюшар, Ив; Вуэст, Джеймс Д. (ноябрь 1988 г.). «Использование водородных связей для контроля молекулярной агрегации. Обширные самокомплементарные массивы доноров и акцепторов». Журнал органической химии. 53 (24): 5787–5789. Дои:10.1021 / jo00259a037. ISSN  0022-3263.
  12. ^ Като, Такаши; Фреше, Жан М. Дж. (Октябрь 1989 г.). «Новый подход к стабилизации мезофазы через молекулярные взаимодействия, связывающие водородные связи в бинарных смесях». Журнал Американского химического общества. 111 (22): 8533–8534. Дои:10.1021 / ja00204a044. ISSN  0002-7863.
  13. ^ Фуки, Клодин; Лен, Жан-Мари; Левелют, Энн-Мари (май 1990 г.). «Молекулярное распознавание направленной самосборки супрамолекулярных жидкокристаллических полимеров из комплементарных хиральных компонентов». Современные материалы. 2 (5): 254–257. Дои:10.1002 / adma.19900020506. ISSN  0935-9648.
  14. ^ Гадири, М. Реза; Granja, Juan R .; Миллиган, Рональд А .; McRee, Duncan E .; Хазанович, Нина (декабрь 1993 г.). «Самособирающиеся органические нанотрубки на основе циклической пептидной архитектуры». Природа. 366 (6453): 324–327. Дои:10.1038 / 366324a0. ISSN  0028-0836.
  15. ^ Lee, C.-M .; Jariwala, C.P .; Гриффин, A.C. (октябрь 1994 г.). «Гетеромерные жидкокристаллические ассоциативно-цепные полимеры: структура и свойства». Полимер. 35 (21): 4550–4554. Дои:10.1016 / 0032-3861 (94) 90801-х. ISSN  0032-3861.
  16. ^ Sijbesma, Rint P .; Beijer, Felix H .; Брунсвельд, Люк; Folmer, Brigitte J. B .; Хиршберг, Дж. Х. К. Ки; Ланге, Рональд Ф. М .; Лоу, Джимми К. Л .; Мейер, Э. В. (1997-11-28). «Обратимые полимеры, образованные из самокомплементарных мономеров с использованием четверной водородной связи». Наука. 278 (5343): 1601–1604. Дои:10.1126 / science.278.5343.1601. ISSN  0036-8075.
  17. ^ Сорренти, Алессандро; Лейра-Иглесиас, Хорхе; Марквоорт, Альберт Дж .; де Гриф, Том Ф. А .; Германс, Томас М. (2017). «Неравновесная супрамолекулярная полимеризация». Обзоры химического общества. 46 (18): 5476–5490. Дои:10.1039 / c7cs00121e. ISSN  0306-0012.
  18. ^ Кореваар, Питер А .; Джордж, Суби Дж .; Марквоорт, Альберт Дж .; Смолдерс, Маартен М. Дж .; Hilbers, Peter A. J .; Шеннинг, Альберт П. Х. Дж .; Де Гриф, Том Ф. А .; Мейер, Э. В. (январь 2012 г.). «Сложность пути супрамолекулярной полимеризации». Природа. 481 (7382): 492–496. Дои:10.1038 / природа10720. ISSN  0028-0836.
  19. ^ Джайн, анкит; Дхиман, Шикха; Дхаяни, Ашиш; Vemula, Praveen K .; Джордж, Суби Дж. (25 января 2019 г.). «Химическая топливная живая и переходная супрамолекулярная полимеризация». Nature Communications. 10 (1). Дои:10.1038 / s41467-019-08308-9. ISSN  2041-1723.
  20. ^ Венката Рао, Котагири; Миядзима, Дайго; Нихоньянаги, Ацуко; Аида, Такудзо (26.06.2017). «Термически бисигнатная супрамолекулярная полимеризация». Химия природы. 9 (11): 1133–1139. Дои:10.1038 / nchem.2812. ISSN  1755-4330.
  21. ^ Кан, Чжихон; Миядзима, Дайго; Мори, Тадаши; Иноуэ, Ёсихиса; Ито, Йошимицу; Аида, Такудзо (05.02.2015). «Рациональная стратегия реализации супрамолекулярной полимеризации с ростом цепи». Наука. 347 (6222): 646–651. Дои:10.1126 / science.aaa4249. ISSN  0036-8075.
  22. ^ Кан, Чжихон; Миядзима, Дайго; Ито, Йошимицу; Мори, Тадаши; Танака, Хироки; Ямаути, Масахито; Иноуэ, Йошихиса; Харада, Соичиро; Аида, Такудзо (21.07.2014). "C5-симметричные хиральные кораннулены: десимметризация равновесия с инверсией чаши через" внутримолекулярную "водородно-связывающую сеть". Журнал Американского химического общества. 136 (30): 10640–10644. Дои:10.1021 / ja505941b. ISSN  0002-7863.
  23. ^ Ван, X .; Guerin, G .; Wang, H .; Wang, Y .; Манеры, I .; Винник, М. А. (2007-08-03). «Цилиндрические блок-сополимерные мицеллы и со-мицеллы контролируемой длины и архитектуры». Наука. 317 (5838): 644–647. Дои:10.1126 / science.1141382. ISSN  0036-8075.
  24. ^ Оги, Соичиро; Сугиясу, Кадзунори; Манна, Сваруп; Самицу, Садаки; Такеучи, Масаюки (02.02.2014). «Живая супрамолекулярная полимеризация, реализованная с помощью биомиметического подхода». Химия природы. 6 (3): 188–195. Дои:10.1038 / nchem.1849. ISSN  1755-4330.
  25. ^ Вагнер, Вольфганг; Венер, Мариус; Степаненко, Владимир; Оги, Соичиро; Вюртнер, Франк (2017-11-15). «Живая супрамолекулярная полимеризация периленбисимидного красителя во флуоресцентные J-агрегаты». Angewandte Chemie International Edition. 56 (50): 16008–16012. Дои:10.1002 / anie.201709307. ISSN  1433-7851.
  26. ^ Хилл, Дж. П. (2004-06-04). «Самосборная гекса-пери-гексабензокороненовая графитовая нанотрубка». Наука. 304 (5676): 1481–1483. Дои:10.1126 / science.1097789. ISSN  0036-8075.
  27. ^ Симидзу, Тошими; Масуда, Мицутоши; Минамикава, Хироюки (апрель 2005 г.). «Супрамолекулярные структуры нанотрубок на основе амфифильных молекул». Химические обзоры. 105 (4): 1401–1444. Дои:10.1021/cr030072j. ISSN  0009-2665.
  28. ^ Eisele, D. M.; Cone, C. W.; Bloemsma, E. A.; Vlaming, S. M.; van der Kwaak, C. G. F.; Silbey, R. J.; Bawendi, M. G.; Knoester, J.; Rabe, J. P.; Vanden Bout, D. A. (2012-07-01). "Utilizing redox-chemistry to elucidate the nature of exciton transitions in supramolecular dye nanotubes". Химия природы. 4 (8): 655–662. Дои:10.1038/nchem.1380. ISSN  1755-4330.
  29. ^ Sengupta, Sanchita; Ebeling, Daniel; Patwardhan, Sameer; Zhang, Xin; von Berlepsch, Hans; Böttcher, Christoph; Stepanenko, Vladimir; Uemura, Shinobu; Hentschel, Carsten; Fuchs, Harald; Grozema, Ferdinand C. (2012-05-29). "Biosupramolecular Nanowires from Chlorophyll Dyes with Exceptional Charge-Transport Properties". Angewandte Chemie International Edition. 51 (26): 6378–6382. Дои:10.1002/anie.201201961. ISSN  1433-7851.
  30. ^ Xiujuan, Shi; Zhang, Xiaodong; Ni, Xin-Long; Zhang, Haoke; Wei, Peifa; Liu, Junkai; Xing, Hao; Peng, Hui-Qing; Lam, Jacky W. Y. (2019-07-05). "Supramolecular Polymerization with Dynamic Self-Sorting Sequence Control". dx.doi.org. Получено 2020-07-17.
  31. ^ Qian, Hai; Guo, Dong‐Sheng; Liu, Yu (2012-03-08). "Cucurbituril‐Modulated Supramolecular Assemblies: From Cyclic Oligomers to Linear Polymers". Химия - Европейский журнал. 18 (16): 5087–5095. Дои:10.1002/chem.201101904. ISSN  0947-6539.
  32. ^ Pappalardo, Sebastiano; Villari, Valentina; Slovak, Sarit; Cohen, Yoram; Gattuso, Giuseppe; Notti, Anna; Pappalardo, Andrea; Pisagatti, Ilenia; Parisi, Melchiorre F. (2007-10-05). "Counterion-Dependent Proton-Driven Self-Assembly of Linear Supramolecular Oligomers Based on Amino-Calix[5]arene Building Blocks". Химия - Европейский журнал. 13 (29): 8164–8173. Дои:10.1002/chem.200601785. ISSN  0947-6539.
  33. ^ Дэн, Вэй; Yamaguchi, Hiroyasu; Takashima, Yoshinori; Harada, Akira (2007-07-02). "A Chemical-Responsive Supramolecular Hydrogel from Modified Cyclodextrins". Angewandte Chemie International Edition. 46 (27): 5144–5147. Дои:10.1002/anie.200701272. ISSN  1433-7851.
  34. ^ Wang, Feng; Han, Chenyou; He, Chunlin; Zhou, Qizhong; Zhang, Jinqiang; Wang, Cong; Оболочка; Huang, Feihe (August 2008). "Self-Sorting Organization of Two Heteroditopic Monomers to Supramolecular Alternating Copolymers". Журнал Американского химического общества. 130 (34): 11254–11255. Дои:10.1021/ja8035465. ISSN  0002-7863.
  35. ^ Hirao, Takehiro; Kudo, Hiroaki; Amimoto, Tomoko; Haino, Takeharu (2017-09-21). "Sequence-controlled supramolecular terpolymerization directed by specific molecular recognitions". Nature Communications. 8 (1). Дои:10.1038/s41467-017-00683-5. ISSN  2041-1723.
  36. ^ Yashima, Eiji; Ousaka, Naoki; Taura, Daisuke; Shimomura, Kouhei; Ikai, Tomoyuki; Maeda, Katsuhiro (2016-10-18). "Supramolecular Helical Systems: Helical Assemblies of Small Molecules, Foldamers, and Polymers with Chiral Amplification and Their Functions". Химические обзоры. 116 (22): 13752–13990. Дои:10.1021/acs.chemrev.6b00354. ISSN  0009-2665.
  37. ^ van Gestel, Jeroen; Palmans, Anja R. A.; Titulaer, Bram; Vekemans, Jef A. J. M.; Meijer, E. W. (April 2005). ""Majority-Rules" Operative in Chiral Columnar Stacks ofC3-Symmetrical Molecules". Журнал Американского химического общества. 127 (15): 5490–5494. Дои:10.1021/ja0501666. ISSN  0002-7863.
  38. ^ Shen, Zhaocun; Sang, Yutao; Ван, Тяньюй; Jiang, Jian; Meng, Yan; Jiang, Yuqian; Okuro, Kou; Aida, Takuzo; Liu, Minghua (2019-09-04). "Asymmetric catalysis mediated by a mirror symmetry-broken helical nanoribbon". Nature Communications. 10 (1). Дои:10.1038/s41467-019-11840-3. ISSN  2041-1723.
  39. ^ Adelizzi, Beatrice; Van Zee, Nathan J.; de Windt, Lafayette N. J.; Palmans, Anja R. A.; Meijer, E. W. (2019-03-19). "Future of Supramolecular Copolymers Unveiled by Reflecting on Covalent Copolymerization". Журнал Американского химического общества. 141 (15): 6110–6121. Дои:10.1021/jacs.9b01089. ISSN  0002-7863.
  40. ^ Van Zee, Nathan J.; Adelizzi, Beatrice; Mabesoone, Mathijs F. J.; Meng, Xiao; Aloi, Antonio; Zha, R. Helen; Lutz, Martin; Filot, Ivo A. W.; Palmans, Anja R. A.; Meijer, E. W. (2018-05-30). "Potential enthalpic energy of water in oils exploited to control supramolecular structure". Природа. 558 (7708): 100–103. Дои:10.1038/s41586-018-0169-0. ISSN  0028-0836.
  41. ^ Herbst, F.; Dohler, D.; Michael, P.; Binder, W. H. (2013). "Self-healing polymers via supramolecular forces". Макромолекулярные быстрые коммуникации. 34 (3): 203–20. Дои:10.1002/marc.201200675. PMID  23315930.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  42. ^ Cordier, Philippe; Tournilhac, François; Soulié-Ziakovic, Corinne; Leibler, Ludwik (February 2008). "Self-healing and thermoreversible rubber from supramolecular assembly". Природа. 451 (7181): 977–980. Дои:10.1038/nature06669. ISSN  0028-0836.
  43. ^ Yanagisawa, Yu; Nan, Yiling; Okuro, Kou; Aida, Takuzo (2017-12-14). "Mechanically robust, readily repairable polymers via tailored noncovalent cross-linking". Наука. 359 (6371): 72–76. Дои:10.1126/science.aam7588. ISSN  0036-8075.
  44. ^ Herbst, F.; Seiffert, S.; Binder, W. H. (2012). "Dynamic supramolecular poly(isobutylene)s for self-healing materials". Полимерная химия. 3 (11): 3084–3092. Дои:10.1039/C2PY20265D.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  45. ^ Holten-Andersen, N.; Harrington, M. J.; Birkedal, H.; Lee, B. P.; Messersmith, P. B.; Lee, K. Y.; Waite, J. H. (2011). "pH-induced metal-ligand cross-links inspired by mussel yield self-healing polymer networks with near-covalent elastic moduli". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (7): 2651–5. Дои:10.1073/pnas.1015862108. ЧВК  3041094. PMID  21278337.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  46. ^ Burattini, S.; Colquhoun, H. M.; Fox, J. D.; Friedmann, D.; Greenland, B. W.; Harris, P. J.; Hayes, W.; Mackay, M. E.; Rowan, S. J. (2009). "A self-repairing, supramolecular polymer system: healability as a consequence of donor–acceptor π–π stacking interactions". Химические коммуникации. 44 (44): 6717–9. Дои:10.1039/B910648K. PMID  19885456.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  47. ^ а б c Peurifoy, S. R.; Guzman, C. X.; Braunschweig, A. B. (2015). "Topology, assembly, and electronics: three pillars for designing supramolecular polymers with emergent optoelectronic behavior". Полимерная химия. 6 (31): 5529–5539. Дои:10.1039/C5PY00420A.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  48. ^ De Greef, T. F.; Smulders, M. M.; Wolffs, M.; Schenning, A. P.; Sijbesma, R. P.; Meijer, E. W. (2009). "Supramolecular polymerization". Химические обзоры. 109 (11): 5687–754. Дои:10.1021/cr900181u. PMID  19769364.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  49. ^ Watson, J.D .; Crick, F. H. (1953). "Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid". Природа. 171 (4356): 737–8. Дои:10.1038 / 171737a0. PMID  13054692.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  50. ^ Pauling, L .; Кори, Р. Б.; Брэнсон, Х. Р. (1951). "The structure of proteins; two hydrogen-bonded helical configurations of the polypeptide chain". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 37 (4): 205–11. Дои:10.1073 / pnas.37.4.205. ЧВК  1063337. PMID  14816373.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  51. ^ а б Ян, X .; Wang, F.; Zheng, B.; Huang, F. (2012). "Stimuli-responsive supramolecular polymeric materials". Обзоры химического общества. 41 (18): 6042–65. Дои:10.1039/c2cs35091b. PMID  22618080.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  52. ^ а б c d е Dong, R.; Zhou, Y .; Хуанг, X .; Чжу, X .; Lu, Y .; Shen, J. (2015). "Functional supramolecular polymers for biomedical applications". Современные материалы. 27 (3): 498–526. Дои:10.1002/adma.201402975. PMID  25393728.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  53. ^ Lim, Y. B.; Moon, K. S.; Lee, M. (2009). "Recent advances in functional supramolecular nanostructures assembled from bioactive building blocks". Обзоры химического общества. 38 (4): 925–34. Дои:10.1039/b809741k. PMID  19421572.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  54. ^ Petkau-Milroy, K.; Brunsveld, L. (2013). "Supramolecular chemical biology; bioactive synthetic self-assemblies". Органическая и биомолекулярная химия. 11 (2): 219–32. Дои:10.1039/C2OB26790J. PMID  23160566.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  55. ^ Li, J .; Li, X .; Ni, X .; Ван, X .; Li, H .; Leong, K. W. (2006). "Self-assembled supramolecular hydrogels formed by biodegradable PEO-PHB-PEO triblock copolymers and alpha-cyclodextrin for controlled drug delivery". Биоматериалы. 27 (22): 4132–40. Дои:10.1016/j.biomaterials.2006.03.025. PMID  16584769.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  56. ^ Appel, E. A.; del Barrio, J.; Loh, X. J.; Scherman, O. A. (2012). "Supramolecular polymeric hydrogels". Обзоры химического общества. 41 (18): 6195–214. Дои:10.1039/c2cs35264h. PMID  22890548.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  57. ^ Максимум.; Tian, H. (2014). "Stimuli-responsive supramolecular polymers in aqueous solution". Отчеты о химических исследованиях. 47 (7): 1971–81. Дои:10.1021/ar500033n. PMID  24669851.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  58. ^ Dong, R.; Вс, Ы .; Ю., С .; Zhou, Y .; Lu, Y .; Zhu, X. (2013). "A redox-responsive cationic supramolecular polymer constructed from small molecules as a promising gene vector". Химические коммуникации. 49 (84): 9845–7. Дои:10.1039/C3CC46123H. PMID  24030731.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  59. ^ Hartgerink, J. D. (2001-11-23). "Self-Assembly and Mineralization of Peptide-Amphiphile Nanofibers". Наука. 294 (5547): 1684–1688. Дои:10.1126/science.1063187. ISSN  0036-8075.
  60. ^ Lu, Hoang D.; Charati, Manoj B.; Kim, Iris L.; Burdick, Jason A. (March 2012). "Injectable shear-thinning hydrogels engineered with a self-assembling Dock-and-Lock mechanism". Биоматериалы. 33 (7): 2145–2153. Дои:10.1016/j.biomaterials.2011.11.076. ISSN  0142-9612.
  61. ^ Kameta, N.; Masuda, M .; Mizuno, G.; Morii, N.; Shimizu, T. (2008). "Supramolecular nanotube endo sensing for a guest protein". Маленький. 4 (5): 561–5. Дои:10.1002/smll.200700710. PMID  18384039.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  62. ^ Kameta, N.; Yoshida, K.; Masuda, M .; Shimizu, T. (2009). "Supramolecular Nanotube Hydrogels: Remarkable Resistance Effect of Confined Proteins to Denaturants". Химия материалов. 21 (24): 5892–5898. Дои:10.1021/cm903108h.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  63. ^ Janib, S. M.; Moses, A. S.; MacKay, J. A. (2010). "Imaging and drug delivery using theranostic nanoparticles". Advanced Drug Delivery Reviews. 62 (11): 1052–63. Дои:10.1016/j.addr.2010.08.004. ЧВК  3769170. PMID  20709124.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  64. ^ Barreto, J. A.; O'Malley, W.; Kubeil, M.; Graham, B.; Stephan, H.; Spiccia, L. (2011). "Nanomaterials: applications in cancer imaging and therapy". Современные материалы. 23 (12): H18–40. Дои:10.1002/adma.201100140. PMID  21433100.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  65. ^ Shah, R. N.; Shah, N. A.; Del Rosario Lim, M. M.; Hsieh, C.; Nuber, G.; Stupp, S. I. (2010). "Supramolecular design of self-assembling nanofibers for cartilage regeneration". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 107 (8): 3293–8. Дои:10.1073/pnas.0906501107. ЧВК  2840471. PMID  20133666.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  66. ^ Dankers, P. Y.; Harmsen, M. C.; Brouwer, L. A.; van Luyn, M. J.; Meijer, E. W. (2005). "A modular and supramolecular approach to bioactive scaffolds for tissue engineering". Материалы Природы. 4 (7): 568–74. Дои:10.1038/nmat1418. PMID  15965478.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  67. ^ Buchberger, Alex; Simmons, Chad R.; Fahmi, Nour Eddine; Freeman, Ronit; Stephanopoulos, Nicholas (2019-12-10). "Hierarchical Assembly of Nucleic Acid/Coiled-Coil Peptide Nanostructures". Журнал Американского химического общества. 142 (3): 1406–1416. Дои:10.1021/jacs.9b11158. ISSN  0002-7863.
  68. ^ Biswas, Shuvendu; Кинбара, Казуши; Oya, Nobuhiro; Ishii, Noriyuki; Taguchi, Hideki; Aida, Takuzo (2009-06-10). "A Tubular Biocontainer: Metal Ion-Induced 1D Assembly of a Molecularly Engineered Chaperonin". Журнал Американского химического общества. 131 (22): 7556–7557. Дои:10.1021/ja902696q. ISSN  0002-7863.
  69. ^ Kato, Takashi; Kondo, Gohta; Hanabusa, Kenji (March 1998). "Thermoreversible Self-Organized Gels of a Liquid Crystal Formed by Aggregation of trans-1,2-Bis(acylamino)cyclohexane Containing a Mesogenic Moiety". Письма по химии. 27 (3): 193–194. Дои:10.1246/cl.1998.193. ISSN  0366-7022.
  70. ^ Yano, Keiichi; Itoh, Yoshimitsu; Araoka, Fumito; Watanabe, Go; Hikima, Takaaki; Aida, Takuzo (2019-01-10). "Nematic-to-columnar mesophase transition by in situ supramolecular polymerization". Наука. 363 (6423): 161–165. Дои:10.1126/science.aan1019. ISSN  0036-8075.