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    華南理工大學唐本忠院士團隊秦安軍教授等:綠色單體CO2和炔類單體參與的四組分串聯聚合反應制備區域和立構規整的聚烯胺酯
    2020-07-21  來源:高分子科學

      多組分聚合反應(Multicomponent polymerization, MCP)具有溫和、高效、原子經濟、操作簡單、產物結構多變等一系列優點。近年來,華南理工大學唐本忠院士團隊秦安軍教授等利用綠色單體(H2O, O2CO2)和炔類單體,發展了一系列高效、溫和的新型多組分聚合反應,制備得到一系列功能聚合物(Macromolecules 2018, 51, 42?48; Macromolecules 2019,52, 5546?5554; Macromolecules 2018, 51, 7013?7018; Macromolecules 2017, 50, 8554?8561; Acta Chim. Sinica 2020, 78, 9?22; Adv. Sci. 2020, 2000465)


      串聯反應(Tandem reaction)是將多步獨立的反應整合為一步反應,可大大簡化實驗操作和節約時間,較便利地制備得到結構復雜的產物。因此,將多組分聚合反應和串聯反應相結合,發展綠色單體CO2參與的多組分串聯聚合反應(Multicomponent tandem polymerization, MCTP)具有重要意義。


      基于上述背景,華南理工大學唐本忠院士團隊秦安軍教授近期利用綠色單體CO2和炔類、鹵代烷烴以及胺類單體,發展了四組分串聯聚合反應,高產率(最高達95%)地制備得到了區域和立構規整的聚烯胺酯。當胺類單體為一級脂肪胺時,得到的聚烯胺酯全部為Z式構型;而當采用二級脂肪胺單體進行聚合反應時,得到的聚烯胺酯則主要以E式為主(1)。作者還利用了不同的單體策略,制備得到了不同主鏈結構的聚烯胺酯(2)


    1. CO2和炔類、鹵代烷烴以及胺類單體的四組分串聯聚合反應


    2. CO2炔類單體的不同單體組合策略的多組分串聯聚合反應


      得到的聚合物具有良好的溶解性和熱穩定性;含有四苯基乙烯(TPE)基元的聚烯胺酯同樣表現出“聚集誘導發光”特性(3),其聚集體可實現對爆炸物三硝基苯酚的靈敏檢測,檢測限可低至5.5 × 10-6 mol/L (4)


    3. (a) 含有四苯基乙烯(TPE)基元的聚烯胺酯在含水量不同的THF和水的混合溶劑中的熒光光譜; (b) 聚合物相對熒光強度隨THF和水混合溶劑中水含量的變化曲線

    4. (a) TPE基元的聚烯胺酯P1b/2/3a/CO2在含水量90%THF和水混合溶劑中隨爆炸物三硝基苯酚濃度變化的熒光光譜響應圖; (b) 相對熒光強度隨三硝基苯酚濃度變化的曲線


      宋波博士是該論文的第一作者,秦安軍教授唐本忠院士為通訊作者。該項工作得到國家自然科學基金(Nos. 21788102, 2152541721490571)、廣東省自然科學基金(Nos. 2016A030312002和2019B030301003)和香港創新與科技基金(No. ITCCNERC14S01)等項目的資助。論文即將發表于Chinese Journal of Polymer Science


      原文鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s10118-020-2454-2

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    (責任編輯:xu)
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