近日，应Journal of the American Chemical Society（JACS）期刊主编ErickM. Carreira教授邀请，菠菜导航材料科学与工程学院刘润辉教授课题组在该刊上发表题为“Recent Advances andFuture Developments in the Preparation of Polypeptides via N-Carboxyanhydride(NCA) Ring-Opening Polymerization”（DOI：10.1021/jacs.4c05382）展望论文（Perspective），凝练总结了N-羧基环内酸酐（NCA）开环聚合制备氨基酸聚合物的最新进展，并对其未来的发展方向进行了前瞻性探讨。
氨基酸聚合物作为一种重要的生物材料，因其广泛的生物学功能和应用前景而备受关注。NCA开环聚合是制备氨基酸聚合物的经典合成方法，具有高效、可大规模制备高分子量氨基酸聚合物的优势。因此，探索NCA开环聚合新策略，并实现其快速可控的制备对于推动该领域的发展至关重要。刘润辉教授课题组长期致力于氨基酸聚合物的高效合成及其功能研究，取得了一系列创新成果。例如，建立双三甲基硅基胺基锂（LiHMDS）引发的水分耐受的快速NCA开环聚合方法，实现敞口容器中、几分钟内快速聚合高效制备多肽聚合物，解决了经典NCA聚合一个多世纪以来的核心难题（Nat. Commun. 2018, 9, 5297）；建立以羧酸盐为新一类引发剂的NCA开环聚合方法，并提出了“进攻NCA−脱羧”一步协同聚合反应新机理（Angew. Chem.Int. Ed. 2021, 60, 26063）。
基于课题组对氨基酸聚合物合成领域的深入研究与系统认知，本篇论文凝练总结了NCA聚合策略的最新进展。涵盖了NCA单体的合成方法及其优缺点；深入探讨了多种NCA开环聚合的引发剂；同时分析了不同NCA聚合催化剂在提高聚合速率和可控性方面的作用；凝练了NCA聚合方式的最新研究进展，包括聚合反应条件、螺旋加速协同聚合和聚合诱导自组装（PISA）的应用等；并基于课题组在本领域的长期研究积累和体会对氨基酸聚合物未来研究和应用方向进行了展望。
菠菜导航材料科学与工程学院武月铭特聘副研究员是论文的第一作者及共同通讯作者，刘润辉教授为共同通讯作者。该成果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：http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05382