2007年，Messersmith发现多巴胺（DA）在弱碱性条件（pH 8.5）下接触空气时，可在几乎任何固体表面聚合并形成聚多巴胺（PDA）纳米薄膜。由于聚多巴胺实际上是不溶性的交联高分子，研究手段相对较少，其高分子结构一直不是很清楚。人们先后提出了若干种聚多巴胺的聚合机理。其中的典型代表是平衡移动机理，即弱碱性条件可消耗聚合过程中产生的氢离子，从而使平衡向着聚合的方向移动。然而，在弱酸性条件（pH 4.0）下，DA在某些物质的催化下也可以聚合。这一现象用上述机理是无法解释的。

我们注意到DA的分子结构中包含多个活性位点，可能会存在多种聚合路径。为了研究其聚合机理，我们以含有较少活性位点的DA的衍生物MOE作为模型单体。研究结果表明，MOE可通过自由基聚合形成线型高分子。

由于MOE含有较少的活性位点，根据集合论可知，MOE的可能聚合反应之集合（R_MOE）应是DA的可能聚合反应之集合（R_DA）的子集，即 R_MOE包含于R_DA. 因此，DA的聚合反应之中应包含自由基聚合。由于DA结构的复杂性，可能并行存在着多个聚合反应路径。发生自由基聚合之后，PDA上仍残留着活性基团，可进一步发生交联反应，从而使最终产物不溶。

本研究首次提出聚多巴胺的聚合机理之中应包含自由基聚合，有助于最终阐明其复杂结构。

相关研究内容已发表于Polymer Chemistry, 2016, 8, 860-864. DOI: 10.1039/c6py02005d.

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