近日，华理材料学院刘润辉教授课题组报道了一类基于羧酸盐的聚合引发体系，实现超快速NCA开环聚合。该成果以“Superfast and Water-Insensitive Polymerization on α-Amino Acid N-Carboxyanhydrides to Prepare Polypeptides using Tetraalkylammonium Carboxylate as the Initiator”为题发表在国际著名期刊《德国应用化学》(DOI: 10.1002/anie.202103540)。
多肽聚合物作为天然蛋白和多肽的模拟物，具有广泛的生物学功能和应用，是一类重要的生物医药材料。自1906年N-羧基内酸酐 (N-carboxyanhydrides, NCAs) 被报道以来，伯胺引发的NCA开环聚合成为制备多肽聚合物的经典方法。然而，这一经典方法依赖于伯胺引发剂，面临聚合速率慢且对水分敏感的严峻挑战。因此，研究NCA聚合新策略对多肽聚合物的制备及相应生物功能研究具有重要意义。
刘润辉教授课题组前期报道了六甲基二硅基胺基锂 (LiHMDS) 可引发对水分不敏感的NCA超快速聚合 (Nat. Commun. 2018, 9, 5297) 。在本研究中，该课题组发现羧酸盐可作为一类新的引发剂，引发超快速NCA聚合，实现高效便捷地制备多肽聚合物。动力学研究发现，相同条件下四烷基铵羧酸盐引发NCA聚合速率是伯胺的700倍以上。新型引发剂还可在敞口环境下实现快速制备具有至少15个嵌段单元的多嵌段共聚物。此外，该策略可避免繁琐的单体纯化步骤，即使在水相环境中使用未提纯NCA单体也可以实现超快速聚合，因此这一聚合策略在多肽聚合物相关功能探索和应用方面具有巨大潜力。
华理武月铭博士是该论文的第一作者，刘润辉教授是通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部等基金的资助。
论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202103540
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