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Photoresponsive Block Copolymer Nanostructures through Implementation of Arylazopyrazoles
ACS Macro Letters ( IF 5.1 ) Pub Date : 2024-08-02 , DOI: 10.1021/acsmacrolett.4c00345 Katharina Ziegler 1 , Lisa Schlichter 1 , Yorick Post 1 , André H Gröschel 2 , Bart Jan Ravoo 1
ACS Macro Letters ( IF 5.1 ) Pub Date : 2024-08-02 , DOI: 10.1021/acsmacrolett.4c00345 Katharina Ziegler 1 , Lisa Schlichter 1 , Yorick Post 1 , André H Gröschel 2 , Bart Jan Ravoo 1
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Responsive nanomaterials that can undergo reversible changes in morphology are interesting for the development of functional materials that interact with and respond to their environment. Amphiphilic block copolymers are well-known for their ability to create a wide range of supramolecular nanostructures in solution. Arylazopyrazoles (AAPs) are versatile molecular photoswitches, which change their configuration and hydrophobicity upon irradiation with UV light (365 nm, Z isomer, less hydrophobic) and green light (520 nm, E isomer, more hydrophobic). In this work, photoswitchable block copolymers containing arylazopyrazole tetraethylene glycol methacrylate (AAPMA) and oligo(ethylene glycol) methacrylate (OEGMA) forming amphiphilic POEGMA-b-PAAPMA with varying block lengths are prepared by RAFT polymerization. The photochemical properties of AAP persist in the polymers. Due to their amphiphilic structure, the polymers self-assemble into supramolecular morphologies in water. Remarkably, photoisomerization results in a reversible change in the self-assembly behavior. Specifically, spherical and cylindrical micelles are observed for POEGMA33-b-PAAPMA47 when illuminated with green or UV light during assembly. Furthermore, the morphology of assembled structures can be reversibly switched by subsequent irradiation with UV and green light.
中文翻译：
通过芳基吡唑实现光响应嵌段共聚物纳米结构
可以在形态上发生可逆变化的响应性纳米材料对于开发与其环境相互作用并对其做出反应的功能材料很有意义。两亲性嵌段共聚物因其在溶液中产生各种超分子纳米结构的能力而闻名。芳基吡唑 (AAP) 是一种多功能分子光开关，在紫外光（365 nm， Z异构体，疏水性较低）和绿光（520 nm， E异构体，疏水性较高）照射下会改变其构型和疏水性。在这项工作中，通过RAFT聚合制备了含有芳基偶氮吡唑四乙二醇甲基丙烯酸酯（AAPMA）和低聚（乙二醇）甲基丙烯酸酯（OEGMA）的光可切换嵌段共聚物，形成具有不同嵌段长度的两亲性POEGMA- b -PAAPMA。 AAP 的光化学性质在聚合物中持续存在。由于其两亲结构，聚合物在水中自组装成超分子形态。值得注意的是，光异构化导致自组装行为发生可逆变化。具体而言，在组装过程中用绿光或紫外光照射时，可以观察到 POEGMA 33 - b -PAAPMA 47的球形和圆柱形胶束。此外，通过随后的紫外光和绿光照射，可以可逆地改变组装结构的形态。
更新日期：2024-08-02
中文翻译：
通过芳基吡唑实现光响应嵌段共聚物纳米结构
可以在形态上发生可逆变化的响应性纳米材料对于开发与其环境相互作用并对其做出反应的功能材料很有意义。两亲性嵌段共聚物因其在溶液中产生各种超分子纳米结构的能力而闻名。芳基吡唑 (AAP) 是一种多功能分子光开关，在紫外光（365 nm， Z异构体，疏水性较低）和绿光（520 nm， E异构体，疏水性较高）照射下会改变其构型和疏水性。在这项工作中，通过RAFT聚合制备了含有芳基偶氮吡唑四乙二醇甲基丙烯酸酯（AAPMA）和低聚（乙二醇）甲基丙烯酸酯（OEGMA）的光可切换嵌段共聚物，形成具有不同嵌段长度的两亲性POEGMA- b -PAAPMA。 AAP 的光化学性质在聚合物中持续存在。由于其两亲结构，聚合物在水中自组装成超分子形态。值得注意的是，光异构化导致自组装行为发生可逆变化。具体而言，在组装过程中用绿光或紫外光照射时，可以观察到 POEGMA 33 - b -PAAPMA 47的球形和圆柱形胶束。此外，通过随后的紫外光和绿光照射，可以可逆地改变组装结构的形态。
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