近日，我院郭凯教授团队在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为“Amino Acid Platform for Poly(amino ester)s: Controlled Ring-Opening Polymerization, Complete Recyclability, and Tunable Polymerizability/Depolymerizability” 的研究论文。我院硕士研究生欧诗和代毓为本文共同第一作者，郭凯教授和刘一寰副教授为论文共同通讯作者。

聚氨基酯是一类重要的生物可降解高分子材料，其重复单元含有氨基和酯键结构，兼具聚酯的生物可降解性和氨基丰富的功能可调性，在药物递送、基因工程等生物医学领域具有广泛应用前景。氮杂内酯开环聚合是制备聚氨基酯的重要方法。然而，现有氮杂内酯单体的合成主要依赖于哌啶酮的Baeyer−Villiger氧化反应或基于金属配合物催化的氨基乙醇氧化多步法，导致单体种类有限、结构修饰策略单一，目前主要局限于N-酰基取代基的变更。此外，这些单体的起始原料多源于石油基资源，与可持续发展目标相悖，从而制约了聚氨基酯结构的多样性及其应用拓展。因此，开发新型合成方法、建立丰富的氮杂内酯单体库，进而实现结构多样化的聚氨基酯的可控制备，是该领域亟待突破的关键问题。

针对上述挑战，郭凯、刘一寰团队开发了一种基于氨基酸平台制备聚氨基酯的高效合成新策略。该研究以氨基酸和环氧化物为起始原料，通过两步法合成了一系列结构各异的氮杂内酯单体，并利用有机催化开环聚合制备了具有不同结构与性能的聚氨基酯。该方法能够对氮杂内酯单体的N-取代基、环尺寸、内酯核取代基的位置与位阻以及立体构型进行定向修饰，系统研究了聚合动力学、热力学、解聚动力学及材料热性能，深入阐明了单体结构与聚合/解聚行为以及最终材料性能之间的构效关系。有机催化氮杂内酯开环聚合表现出“活性/可控”特征，制备的聚氨基酯可实现高选择性、定量解聚回收至原始单体。本研究成功构建了基于氨基酸的聚氨基酯合成平台，系统揭示了调控聚合与解聚过程的构效关系，为理性设计定制化聚氨基酯提供了重要理论依据与实践指导。

该研究工作得到了国家重点研发计划、江苏省重点研发计划、江苏省自然科学基金等项目的资助

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202522592

此外，本团队生物基材料设计与合成研究方向拟招收数名研究生，有意向的同学请发邮件到yihuanliu@njtech.edu.cn

图文：刘一寰；单位：生工学院；审核：庄伟