超分子聚合物(SP)是由非共价键合的小分子组成的分子组装体。它们表现出高可回收性，这源于其单体结合的动态性质，这与具有不可生物降解性质的共价聚合物不同。

形成SP的小重复单元(称为单体)经过专门设计，用于构建多个非共价键，以增强所得SP的稳定性。通过根据单体浓度、溶剂组成和温度形成各种分子排列，这些单体可以组织成结构不同的组装体。这种由单个分子形成的多功能自组装结构被称为多态性。

然而，多晶型现象可能通过形成结晶多晶型状态而导致分子溶解度降低。这个问题在各种化学工业中普遍存在，例如制药，其中药物分子的溶解度影响药物分子的功能。

为了克服这个问题，已知使用“共形成物”分子是制药工业中的方法之一。共形成体分子可以通过与母体分子共聚集来抑制结晶多晶型态的形成，从而增强药物分子的溶解度。

受这种方法的启发，由千叶大学高级学术研究所ShikiYagai教授领导的日本研究小组最近探索了一种新型的超分子共聚体方法。“我们将这种方法应用于可以形成不溶性结晶多晶态的超分子单体，”Yagai博士解释道。

他们的论文于2023年9月22日发表在AngewandteChemie国际版上，由千叶大学科学与工程研究生院的AtsushiIsobe和东京工业大学开放设施中心的TakashiKajitani博士共同撰写。

该团队研究了由以化合物1为代表的巴比妥酸多重氢键单元功能化的π-共轭单体形成的SP。这种超分子单体在SP的制备过程中形成结晶多晶态，因此溶解性较差。

因此，研究人员新设计了化合物2，其对母体化合物1的分子结构进行了轻微修改，作为超分子共形成物。化合物2具有高度可溶性，因为分子修饰有效地阻止了母体化合物1中观察到的结晶多晶态的形成。将两种化合物混合后，研究人员证明母体单体1的溶解度显着提高，而不影响其溶解能力。形成SP。

因此，使用这种超分子共形成物有助于克服与结晶度相关的问题，并能够制备高浓度的SP。此外，通过利用单体结合的可逆性，可以将共聚体分子与所得的SP分离。

Yagai博士强调了这些发现的重要性，他说：“共形成剂的使用可以促进SP的大规模生产，从而对其功能进行评估。超分子聚合物的应用可以有助于生产具有高性能的新型塑料材料。”可回收性源于单体结合的可逆性，并以较低的能耗回收它们。”

从长远来看，这可以为开发改进的可回收塑料以实现可持续的未来铺平道路。