Mechanism of Escape of a Single Chain from a Diblock Copolymer Micelle
Mechanism of Escape of a Single Chain from a Diblock Copolymer Micelle
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单链从二嵌段共聚物胶束中逃逸的机制
DOI：
10.1021/acs.macromol.2c01742
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
5.5
通讯作者：
Dorfman, Kevin D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Seeger, Sarah C.;Lodge, Timothy P.;Dorfman, Kevin D.
我们通过耗散粒子动力学模拟和伞式采样研究了选择性溶剂中二嵌段共聚物胶束排链的自由能轨迹与核心链长度的关系。ncore = 4-12时，自由能势垒随抛射示踪链核心段长度呈线性增长，与实验结果一致。模拟进一步揭示了核链在过渡态附近经历了一种“超拉伸”机制，在过渡态附近，核块部分拉伸穿过电晕，使远离链结的单体保持在胶束核心中。当结延伸过过渡态时，更有利于链被完全排出，离结最远的单体离开胶束核心，使核心块从胶束中逸出并在进入溶剂时坍塌。我们提出了一个简单的模型来描述这一排链过程，该模型有效地描述了模拟结果。
We investigate the dependence of the free energy trajectory for chain expulsion from a diblock copolymer micelle in a selective solvent on core chain length through dissipative particle dynamics simulations and umbrella sampling. The free energy barrier scales linearly with the core block length of the expelled tracer chain forNcore= 4–12, consistent with experiments. The simulations further reveal that the core chain undergoes a “hyperstretching” mechanism near the transition state, where the core block partially stretches through the corona to allow monomers further from the chain junction to remain shielded in the micelle core. As the junction extends past the transition state, it becomes more favorable for the chain to be fully expelled, and the monomer furthest from the junction exits the micelle core, allowing the core block to escape from the micelle and collapse upon entering the solvent. We propose a simple model to describe this process of chain expulsion, which provides an effective description of the simulation results.
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