The cholesterol-functionalized polycarbonate-based diblock copolymer, PEG113-b-P(MTC-Chol)30, forms pathway-dependent nanostructures via dialysis-based solvent exchange. The initial organic solvent that dissolves or disperses the polymer dictates a self-assembly pathway. Depending upon the initial solvent, nanostructures of disk-like micelles, exhibiting asymmetric growth and hierarchical features, are accessible from a single amphiphilic precursor. Dioxane and tetrahydrofuran (THF) molecularly dissolve the block copolymer, but THF yields disks, while dioxane yields stacked disks after dialysis against water. Dimethylformamide and methanol display dispersed disks and then form stacked disk structures after dialysis. The path-dependent morphology was correlated to solubility parameters, an understanding of which offers routes to tailor self-assemblies with limited sets of building blocks.
REFERENCES
1.
Y.
Mai
and A.
Eisenberg
, Chem. Soc. Rev.
41
, 5969
(2012
). 2.
O.
Ikkala
and G.
ten Brinke
, Chem. Commun.
19
, 2131
(2004
). 3.
A.
Wang
, J.
Huang
, and Y.
Yan
, Soft Matter
10
, 3362
(2014
). 4.
H.
Qiu
, Z. M.
Hudson
, M. A.
Winnik
, and I.
Manners
, Science
347
, 1329
(2015
). 5.
Z.
Li
, E.
Kesselman
, Y.
Talmon
, M. A.
Hillmyer
, and T. P.
Lodge
, Science
306
, 98
(2004
). 6.
J.
Zhu
and W.
Jiang
, Macromolecules
38
, 9315
(2005
). 7.
H.
Cui
, Z.
Chen
, S.
Zhong
, K. L.
Wooley
, and D. J.
Pochan
, Science
317
, 647
(2007
). 8.
E.
Lee
, B.
Hammer
, J.-K.
Kim
, Z.
Page
, T.
Emrick
, and R. C.
Hayward
, J. Am. Chem. Soc.
133
, 10390
(2011
). 9.
A. J.
Soininen
, A.
Rahikkala
, J. T.
Korhonen
, E. I.
Kauppinen
, R.
Mezzenga
, J.
Raula
, and J.
Ruokolainen
, Macromolecules
45
, 8743
(2012
). 10.
A. H.
Gröschel
, F. H.
Schacher
, H.
Schmalz
, O. V.
Borisov
, E. B.
Zhulina
, A.
Walther
, and A. H. E.
Müller
, Nat. Commun.
3
, 710
(2012
). 11.
S.
Venkataraman
, A. L.
Lee
, H. T.
Maune
, J. L.
Hedrick
, V. M.
Prabhu
, and Y. Y.
Yang
, Macromolecules
46
, 4839
(2013
). 12.
X.
Chen
, W.
Wang
, S.
Cheng
, B.
Dong
, and C. Y.
Li
, ACS Nano
7
, 8251
(2013
). 13.
T. I.
Löbling
, O.
Borisov
, J. S.
Haataja
, O.
Ikkala
, A. H.
Gröschel
, and A. H. E.
Müller
, Nat. Commun.
7
, 12097
(2016
). 14.
A.
Halperin
, J. Macromol. Sci. Part C: Polym. Rev.
46
, 173
(2006
). 15.
R. C.
Hayward
and D. J.
Pochan
, Macromolecules
43
, 3577
(2010
). 16.
C. K.
Ober
, S. Z. D.
Cheng
, P. T.
Hammond
, M.
Muthukumar
, E.
Reichmanis
, K. L.
Wooley
, and T. P.
Lodge
, Macromolecules
42
, 465
(2009
). 17.
A.
Blanazs
, S. P.
Armes
, and A. J.
Ryan
, Macromol. Rapid Commun.
30
, 267
(2009
). 18.
S.
Venkataraman
, J. L.
Hedrick
, Z. Y.
Ong
, C.
Yang
, P. L. R.
Ee
, P. T.
Hammond
, and Y. Y.
Yang
, Adv. Drug Delivery Rev.
63
, 1228
(2011
). 19.
Y.
Wang
, J.
He
, C.
Liu
, W. H.
Chong
, and H.
Chen
, Angew. Chem. Int. Ed.
54
, 2022
(2015
). 20.
C.
Fernyhough
, A. J.
Ryan
, and G.
Battaglia
, Soft Matter
5
, 1674
(2009
). 21.
A. G.
Denkova
, E.
Mendes
, and M.-O.
Coppens
, Soft Matter
6
, 2351
(2010
). 22.
A.
Blanazs
, J.
Madsen
, G.
Battaglia
, A. J.
Ryan
, and S. P.
Armes
, J. Am. Chem. Soc.
133
, 16581
(2011
). 23.
D.
Han
, X.
Li
, S.
Hong
, H.
Jinnai
, and G.
Liu
, Soft Matter
8
, 2144
(2012
). 24.
C.
Liu
, L.
Yao
, H.
Wang
, Z. R.
Phua
, X.
Song
, and H.
Chen
, Small
10
, 1332
(2014
). 25.
G.
Rizis
, T. G. M.
van de Ven
, and A.
Eisenberg
, Soft Matter
10
, 2825
(2014
). 26.
L.
Wang
, H.
Huang
, and T.
He
, ACS Macro Lett.
3
, 433
(2014
). 27.
G.
Rizis
, T. G. M.
van de Ven
, and A.
Eisenberg
, Angew. Chem. Int. Ed.
53
, 9000
(2014
). 28.
B.
Olsen
and R.
Segalman
, Mater. Sci. Eng.: R: Rep.
62
, 37
(2008
). 29.
T.
Ganicz
and W.
Stańczyk
, Materials
2
, 95
(2009
). 30.
Y.
Zhou
, V.
Briand
, N.
Sharma
, S.
Ahn
, and R.
Kasi
, Materials
2
, 636
(2009
). 31.
D.
Zhang
, P. D.
Hamilton
, J. L.-F.
Kao
, S.
Venkataraman
, K. L.
Wooley
, and N.
Ravi
, J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.
45
, 2569
(2007
). 32.
A. L. Z.
Lee
, S.
Venkataraman
, S. B. M.
Sirat
, S.
Gao
, J. L.
Hedrick
, and Y. Y.
Yang
, Biomaterials
33
, 1921
(2012
). 33.
S.
Venkataraman
, N.
Veronica
, Z. X.
Voo
, J. L.
Hedrick
, and Y. Y.
Yang
, Polym. Chem.
4
, 2945
(2013
). 34.
D. J.
Coady
, Z. Y.
Ong
, P. S.
Lee
, S.
Venkataraman
, W.
Chin
, A. C.
Engler
, Y. Y.
Yang
, and J. L.
Hedrick
, Adv. Healthcare Mater.
3
, 882
(2014
). 35.
A. L. Z.
Lee
, S.
Venkataraman
, C. H.
Fox
, D. J.
Coady
, C. W.
Frank
, J. L.
Hedrick
, and Y. Y.
Yang
, J. Mater. Chem. B
3
, 6953
(2015
). 36.
C.
Yang
, S. Q.
Liu
, S.
Venkataraman
, S. J.
Gao
, X.
Ke
, X. T.
Chia
, J. L.
Hedrick
, and Y. Y.
Yang
, J. Controlled Release
208
, 93
(2015
). 37.
S.
Venkataraman
, K. P.
Mineart
, V. M.
Prabhu
, J. L.
Hedrick
, and Y. Y.
Yang
, Polym. Chem.
9
, 2434
(2018
). 38.
K. P.
Mineart
, S.
Venkataraman
, Y. Y.
Yang
, J. L.
Hedrick
, and V. M.
Prabhu
, Macromolecules
51
, 3184
(2018
). 39.
Z.
Li
, Z.
Chen
, H.
Cui
, K.
Hales
, K.
Qi
, K. L.
Wooley
, and D. J.
Pochan
, Langmuir
21
, 7533
(2005
). 40.
W. F.
Edmonds
, Z.
Li
, M. A.
Hillmyer
, and T. P.
Lodge
, Macromolecules
39
, 4526
(2006
). 41.
L.
Yin
and M. A.
Hillmyer
, Macromolecules
44
, 3021
(2011
). 42.
S. J.
Holder
and N. A. J. M.
Sommerdijk
, Polym. Chem.
2
, 1018
(2011
). 43.
Y.
Shi
, W.
Zhu
, D.
Yao
, M.
Long
, B.
Peng
, K.
Zhang
, and Y.
Chen
, ACS Macro Lett.
3
, 70
(2014
). 44.
Z.
Lin
, J.
Sun
, Y.
Zhou
, Y.
Wang
, H.
Xu
, X.
Yang
, H.
Su
, H.
Cui
, T.
Aida
, W.
Zhang
, and S. Z. D.
Cheng
, J. Am. Chem. Soc.
139
, 5883
(2017
). 45.
R.
Piñol
, L.
Jia
, F.
Gubellini
, D.
Lévy
, P.-A.
Albouy
, P.
Keller
, A.
Cao
, and M.-H.
Li
, Macromolecules
40
, 5625
(2007
). 46.
L.
Zhou
, D.
Zhang
, S.
Hocine
, A.
Pilone
, S.
Trépout
, S.
Marco
, C.
Thomas
, J.
Guo
, and M.-H.
Li
, Polym. Chem.
8
, 4776
(2017
). 47.
S. R.
Kline
, J. Appl. Crystallogr.
39
, 895
(2006
). 48.
H.
Hayashi
, P. J.
Flory
, and G. D.
Wignall
, Macromolecules
16
, 1328
(1983
). 49.
Y.
Yu
and A.
Eisenberg
, J. Am. Chem. Soc.
119
, 8383
(1997
). 50.
L.
Jia
, P.-A.
Albouy
, A.
Di Cicco
, A.
Cao
, and M.-H.
Li
, Polymer
52
, 2565
(2011
). 51.
S.
Jain
and F. S.
Bates
, Macromolecules
37
, 1511
(2004
). 52.
Z.
Li
, M. A.
Hillmyer
, and T. P.
Lodge
, Nano Lett.
6
, 1245
(2006
). 53.
A.
Rank
, S.
Hauschild
, S.
Förster
, and R.
Schubert
, Langmuir
25
, 1337
(2009
). 54.
H.
Noguchi
, Soft Matter
8
, 8926
(2012
). 55.
56.
F.
Tanaka
and S. F.
Edwards
, Macromolecules
25
, 1516
(1992
). 57.
D. W.
Van Krevelen
and K.
Te Nijenhuis
, Properties of Polymers: Their Correlation with Chemical Structure; Their Numerical Estimation and Prediction From Additive Group Contributions
(Elsevier
, 2009
).58.
A. F. M.
Barton
, Chem. Rev.
75
, 731
(1975
). 2020
U.S. Government
You do not currently have access to this content.
