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水表面的化學性質以反應活性增強、選擇性明顯和反應幾何形狀受限為特征，為化學和材料合成提供了巨大的潛力。然而，目前對穩定的氣-水界面的要求限制了水表面合成的應用，限制了其更廣泛的合成應用。

2024年12月3日，德國德累斯頓工業大學/上海交通大學馮新亮院士在國際知名期刊Nature Communications發表題為《Mimicking on-water surface synthesis through micellar interfaces》的研究論文，Anupam Prasoon為論文第一作者，馮新亮院士為論文通訊作者。

華人第一人！他，史上最年輕的“三院”院士，發表第48篇Nat. Commun.！

馮新亮，德國德累斯頓工業大學首席教授，上海交通大學化學化工學院特聘教授，德國馬普高分子研究所杰出課題組組長，歐洲科學院院士（2019年，39歲），德國工程院院士（2021），德國科學院Leopoldina化學部院士（2024）（最年輕的“三院”院士之一）。

1980年出生，2001年本科畢業于中國地質大學（武漢），2004年獲得上海交通大學碩士學位，2008年獲得德國馬普高分子研究所博士學位。2007年任德國馬普高分子研究所課題組組長，2011年任上海交通大學化學化工學院特聘教授，2012年任德國馬普高分子研究所杰出課題組組長。現擔任德國德累斯頓工業大學首席教授，也是在德國獲得化學學科終身教職的華人第一人。

馮新亮院士目前的研究領域包括新型聚合物的合成方法，有機和聚合物合成，界面化學，π共軛體系的超分子化學，自下而上合成碳納米結構和石墨烯納米帶，有機二維晶體，包括二維（超分子）聚合物，二維共軛聚合物和用于光電子，自旋電子學，分子量子和計算器件的二維共軛金屬有機框架，二維晶體的電化學剝離，石墨烯和二維材料的能量存儲和轉換，新能源器件和技術。

研究成果在國際學術界產生了重要影響，在Nature、Science及其子刊等期刊上發表論文700余篇，總引用量超過12萬次。

在這項工作中，作者提出了一種使用膠束模擬水表面化學的方法。

該方法涉及超出其臨界膠束濃度（CMC）的帶電表面活性劑分子的自組裝，形成了模擬氣-水界面的膠束超分子結構。這創造了一個有利于化學反應的環境，具有疏水核心和周圍的水層。

作者利用這種模仿水面的方式，組裝具有獨特受限幾何形狀和優先取向的卟啉基單體，在十四種不同的可逆和不可逆化學反應中實現了卓越的反應性和選擇性（≥99%）。

研究人員擴展了這種方法的多功能性，進一步證明了其在膠束界面上二維（2D）聚合的適用性，成功實現了結晶2D聚合物薄層的水相合成。

該策略顯著拓寬了水表面化學的可及性，用于廣泛的化學合成。

圖1：膠束界面模擬水表面合成

圖2：J-聚集的R1在膠束表面上的預組裝

圖3：電荷驅動膠束界面促進多層吸附

圖4：膠束表面各種化學反應中的反應性和選擇性

圖5：合成2DPs的形態和結構表征

綜上，作者研究了一種通過膠束界面模仿水表面合成的方法，以實現高反應性和選擇性的化學反應。研究結果表明，利用帶電表面活性劑自組裝形成的膠束結構能夠有效促進多種可逆和不可逆化學反應，反應選擇性超過99%，并成功合成了晶態2D聚合物薄層。

該研究拓展了水表面合成化學的應用范圍，克服了傳統水面合成中對穩定氣-水界面的依賴，提供了一種新的合成策略。這一方法具有廣泛的應用前景，可能在藥物合成、材料科學以及生物醫學成像等領域發揮重要作用，推動相關技術的進步和發展。

Prasoon, A., Ghouse, S., Nguyen, N. N.?et al.?Mimicking on-water surface synthesis through micellar interfaces.?Nat. Commun., (2024).

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