聚合物主链的立构规整性深度影响着聚合物的性能,较于无规聚合物,立构规整聚合物往往具有更好的结晶性与耐热性等优势。天然β-取代聚羟基脂肪酸酯(PHA)因其固有的生物降解性和优异的生物相容性而受到人们的广泛关注。α-取代聚羟基脂肪酸酯P(αRPL)与天然PHA具有相似的主链结构,它有望通过α位取代基的多样化,突破现有天然PHA体系的性能边界,拓展其应用场景。近年来,尽管通过β-取代四元环内酯立体选择性开环聚合构建天然高分子PHA已取得了长足进展,但通过α-取代四元环内酯立体选择性开环聚合合成全同立构P(αRPL)仍是高分子合成领域一项极具挑战性的难题。
针对上述问题,作者利用一种带有氢键结构的Salalen-钇金属催化剂,通过催化剂和单体之间的非共价作用力(NCI)首次实现了外消旋-α-取代四元环内酯的高全同选择性聚合,全同选择性(Pm)最高大于0.98。其中等规的P(BPL)具有高达165 ℃的熔融转变温度,而等规的P(n-BuPL)是一种可媲美商业高密度聚乙烯的强而韧的材料(σB = 30.6 ± 0.9 MPa, ɛB = 1065 ± 37%)。这项研究工作将为制备立构规整的P(αRPL)提供一种实用的合成策略,并为下一代可持续材料的发展提供新的研究思路。

该工作以题为“Isoselective Ring-Opening Polymerization to Access of High-Performance Poly(α-Substituted-β-Propiolactone)s”发表于《Journal of the American Chemical Society》。文章第一作者为果冻传媒-麻豆传媒视频
2024级硕士果冻传媒柳俊明,通讯作者为果冻传媒-麻豆传媒视频
朱剑波教授。以上工作得到科技部、国家自然科学基金委、四川省科技厅以及果冻传媒
的经费支持。
文章链接://doi.org/10.1021/jacs.6c01637