水素結合性超分子ポリマーは、その可逆的で非共有結合的なモノマーの集合体により、構造的、熱力学的、動的特性の独特な組み合わせを示します。しかし、このプロセスの背後にある正確なメカニズムは依然として不明です。本研究では、2,4-bis(2-エチルヘキシル尿素)toluene (EHUT)の超分子重合に焦点を当て、環境圧下および制御された温度下で水素結合により非極性溶媒シクロヘキサン中でフィラメントとチューブ構造に自己集合することを報告します。この温度依存の自己集合挙動を調査するために、EHUT超分子重合がシクロヘキサン中で研究できる移譲可能な粗視化モデルを開発しました。ここでは、局所的な双極子相互作用が水素結合を支配する事実を利用して、モデル内の双極子パラメータを調整することで温度依存の水素結合を模倣します。このモデルに基づいた分子動力学シミュレーションは、さまざまな温度でフィラメントとチューブ構造の両方を成功裏に再現します。これらのシミュレーションに基づき、EHUTの自己集合の動力学と基礎的メカニズムをさらに調査しました。結果は、フィラメントとチューブの形成における段階的で協調的な重合メカニズムを明らかにします。本研究は、シクロヘキサン中のEHUT自己集合の多尺度の空間時間特性を提供し、他の温度依存の超分子システムにも拡張可能な水素結合駆動の粗視化モデリングアプローチを導入します。
Cao et al. (Sun,)はこの問題を研究しました。