功能树状分子的设计合成、组装及应用

树状分子催化剂：

      基于酶催化原理，以树状分子为载体，利用树状大分子独特的物理化学性质及其精确可控的分子三维立体结构，通过分子设计在树状分子的表面或核心引入（手性）催化活性中心，构建具有“协同”或“孤立”效应的（手性）催化剂新体系是催化研究领域的前沿和热点之一。我们选择性能优异的小分子配体为研究对象，发展了系列新型树状分子催化剂以及催化剂分离回收新方法。研究表明：树状分子载体不仅方便催化剂的分离与回收，而且更重要的是可以调控催化剂的催化活性和立体选择性，提高催化剂的稳定性能，为负载均相催化剂的分子设计开辟了新的途径。

Figure 1. Dendritic Ligands/Catalysts and Their Applications in Catalysis 

 

树状分子凝胶：

     有别于传统利用酰胺基、长链烷基和胆甾体等典型成胶基元所提供的典型氢键和范德华力等非共价弱相互作用来构筑树状分子凝胶体系，我们利用树状分子的协同效应和放大效应，发展了系列基于树状分子外围芳环间多重π-π堆积作用和非典型氢键作用的聚芳醚树状分子凝胶新体系。该类凝胶因子具有优异的成胶性能，成胶溶剂广，成胶浓度低，达到了目前小分子凝胶的最好水平，且突破了目前文献中认为只有低代数树状分子才能有效成胶的限制；通过揭示树状分子结构与成胶性能的关系，为理性设计新型树状分子凝胶因子开辟了新的方向和思路。同时，利用这一特色大分子凝胶因子，发展了系列具有光电功能及对外界刺激具有多重响应性的智能凝胶体系，为树状分子凝胶的功能化和应用拓展了新的方向。

Figure 2. Versatile Dendritic Organogelators & Functional Organogels

 

树状分子-DNA杂合体：

    两亲性DNA嵌段共聚物结合了两亲分子的微相分离特性和DNA的可编程、碱基配对等特性，作为一类新型的超分子构筑基元，在纳米材料和超分子领域显示出其它材料不可比拟的优势，已成为该研究领域的新增长点。为此，我们与清华大学刘冬生教授课题组合作，选择具有不同分子体积、拓扑结构及亲疏水性质的有机高分子（特别是树状大分子），以及设计具有不同碱基序列或特异组装性能的DNA分子，通过化学键或DNA的碱基配对构建了系列两亲性DNA-有机高分子嵌段共聚物，它们在水相中展示了一些独特的组装行为及组装形貌。

Figure 3. Design, Synthesis and Self-Assembly of DNA Block Copolymers