高分子、超分子、巨分子:大分子化學的進展 CSLT《化學》第八十一卷第二期出刊
化學季刊新聞
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隨著合成技術與聚合反應的進步,化學與材料的發展逐漸從小分子合成跨入大分子的建構與控制。從自然界中我們學到,很多複雜的生理機制與生物體內高效的能量轉換,都不僅僅是基於小分子的結構,而是需要在微小尺度中將這些分子或粒子做有序的排列,才能發揮功效。也因此,利用分子設計與自組裝技術,各式大分子化學,如高分子、超分子、與巨分子的研究在過去二三十年蓬勃地發展。本期將報導國內外學者在高分子、超分子、巨分子等大分子化學之文獻回顧,包括以自由基反應合成官能化高分子,深共熔溶劑之高分子工程應用,光圖案化可拉伸高分子電晶體,共價有機管柱:具有精確長度、口徑及掌性的單分子奈米管,巨分子的自組裝簡介,高分子刷在有機自由基電池中的應用,建構彈性未來:可拉伸高分子半導體的設計策略。希望在有限的篇幅下,讓各位讀者能一窺大分子化學在近期的發展與未來的方向。以下將簡介本期收錄之文章:
《以自由基反應合成官能化高分子》︰是由清華大學化工系劉英麟教授所執筆,劉教授長期深耕於高分子合 成與應用,研究成果卓越,產出也極具應用價值。本期邀請劉教授分享近年來利用自由基反應進行高分子改 質、拓展高分子合成方法的成果,為傳統高分子反應以及官能化注入新的想法。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).001
《深共熔溶劑之高分子工程應用》︰由成功大學化工系游聲盛教授執筆。深共熔溶劑是近期在綠色化學方面 的新興研究領域,游教授在文中為我們介紹深共熔溶劑在高分子科學領域的相關研究,使研究人員能以簡便、 快速的方式製備出強韌且具備多重功能性的高分子材料。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).002
《光圖案化可拉伸高分子電晶體》︰由臺北科技大學化工系李文亞教授團隊所執筆,李教授通過硫醇烯化學反應開發了可光固化的可拉伸高分子混摻,此高分子混摻使用傳統微影製程,可獲得特徵尺寸約為10 μm的完整圖案薄膜,為光固化高分子半導體材料的分子設計提供了全新的新思路。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).003
《共價有機管柱:具有精確長度、口徑及掌性的單分子奈米管》︰本篇由廈門大學化學化工學院蘇紀豪教授 所執筆,介紹了蘇教授實驗室利用動態共價亞胺鍵連接双緣不對稱的大環芳烴基元,合成了名為「共價有機管 柱」的單分子奈米管。這些奈米管與具有互補長度和電子密度的長鏈烷烴展現出強烈的主客體相互作用。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).004
《巨分子的自組裝簡介》︰該篇文章由陽明交通大學應用化學系王建隆教授團隊所執筆,介紹巨分子的分 類,分子結構與自組裝行為。並藉此說明巨分子科學家們如何回應Prof. Richard Feynman 在1959 年所提出發 人深省的問題“What would the properties of materials be if we could really arrange the atoms the way we want them?"。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).005
《高分子刷在有機自由基電池中的應用》︰由中山大學化學系李志聰教授團隊執筆,介紹一種氮氧自由基電 池正極,利用高分子刷結構可避免高分子的溶解,而提升電池的性能。李教授團隊並透過降低高分子刷的接枝 密度,提高高分子刷的運動性和陰離子的擴散性,有效地提升了電極的電化學性能。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).008
《建構彈性未來:可拉伸高分子半導體的設計策略》︰由雲林科技大學化學工程與材料工程系石健忠教授團 隊所執筆。在文中石教授回顧了可拉伸高分子半導體的設計策略,從分子結構的角度探討如何在導電性及機械 性質上取得平衡,使讀者能進一步的了解可拉伸電子技術。
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).009
本期亦收錄2篇專欄文章,在「原創論文」部分,吳宗遠同學 (暨南國際大學應用化學系) 以化學系大學生身分,分享利用ChatGPT 輔助學習的心得並分享其使用的方法。雖本文並非一提供學術創見之研究論文,但審查者相當認同ChatGPT (以及其他人工智慧工具) 將會大幅度改變未來大學生的學習方式,故刊登此文與有興趣的讀者分享;「化學新知」專欄將由蔡蘊明教授 (臺灣大學化學系) 及曹一允博士 (日本萊雅公司) 譯自諾貝爾化學獎委員會公佈給大眾的新聞稿,向讀者簡介2022 年諾貝爾化學獎。
【原創論文】如何利用數位學伴-Chat GPT輔助學習化學
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).006
【化學新知】2022年諾貝爾獎簡介
http://dx.doi.org/10.6623/chem.202306_81(2).007
最後,本期專題內容雖然無法盡善盡美地報導所有大分子化學的進展與應用,但仍希望透過上述報導能讓讀者了解高分子、超分子、與巨分子在目前的發展,並特別感謝作者群們對於本期議題之支持及不吝分享所學。
歡迎讀者踴躍閱讀本期《化學》!
專題主編︰彭之皓 教授 (國立臺灣大學化學系)