合成不同拓扑结构聚合物的一个简便策略(英文)

随着高分子化学的进步,特别是可控自由基聚合反应的发现,不同拓扑结构聚合物的合成己获得了巨大的进展.为合成这些复杂结构的聚合物,人们成功地研究了不同的聚合方法.其中,不同功能团引发剂方法是较为方便和可行的方法之一,并且已广泛用于不同结构聚合物的合成.本文综述了用该方法合成不同拓扑结构聚合物,包括嵌段、杂臂星形、H-形、π-形、接枝和环状聚合物所取得的进展,特别强调的是这篇论文没有覆盖这方面的所有研究工作.这一合成方法的思路是基于将不同聚合反应,尤其是不同可控聚合反应相结合,或者将可控聚合与不同的偶合反应,例如与点击反应、Diel-Alder反应和活性酯反应等相结合.所讨论的多功能引发剂不仅包括小分子化合物,也包括带有两个和两个以上引发基团或链转移基团的聚合物.后者称为大分子多功能团引发剂,可以独立引发不同的聚合反应.

点击化学在拓扑结构聚合物合成中的应用

首先对点击化学进行简述,介绍了点击化学的概况、特征及主要反应类型;随后,重点介绍点击化学在拓扑结构聚合物(包括线形、刷形、星形、环状及树枝状大分子等)合成中的应用,并对这一领域的研究进展进行综述;最后,提出目前点击化学存在的一些问题,并对其发展前景进行展望.

多重点击反应制备拓扑结构聚合物

点击反应由Sharpless提出,是一类具有高效、可靠、高选择性等特点的反应,被广泛用于各种拓扑结构聚合物的制备.目前,应用较为广泛的点击反应主要有Cu(I)催化的叠氮/炔环加成反应(CuAAC)、Diels-Alder(D-A)反应、巯基-烯及巯基-炔点击反应和氮氧自由基偶合反应.近年来,将多种点击反应结合起来,为高效合成拓扑结构聚合物提供了新的思路.本文综述了近几年来采用多重点击反应策略联用制备拓扑结构聚合物的研究进展,并对其发展趋势进行展望.

有机催化基团转移聚合的研究进展

基团转移聚合是20世纪80年代继活性阴离子聚合之后由杜邦公司所开发的一种针对丙烯酸衍生类单体的活性聚合方法.其中,丙烯酸衍生类单体主要包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺及丙烯腈四大类.基团转移聚合中的链引发与链增长基元反应均为向山-迈克尔加成反应.因此,反应原理上而言碱和酸均可成为该聚合反应的催化剂.在有机小分子催化剂被应用于该聚合方法之前,所用的碱为含立体位阻阳离子的可溶性离子化合物,其中亲核性的阴离子起到催化剂的作用;所用的酸为具有路易斯酸性的金属或过渡金属化合物.2007年以来,有机小分子碱和酸逐渐被应用于基团转移聚合的催化剂,并把该类聚合称为有机催化基团转移聚合.相较于以往的基团转移聚合,有机催化基团转移聚合在聚合物分子量及分子量分布控制、可聚单体的范围、聚合物拓扑结构的控制等方面都有了全新的拓展.本综述主要围绕我们近年来在该领域的工作,从有机强碱催化的基团转移聚合、有机强酸催化的基团转移聚合、基于氢硅烷的新型有机催化基团转移聚合以及聚合机理4个方面对有机催化基团转移聚合领域的最新进展进行论述.

路易斯酸碱对在材料化学应用中的研究进展

由于路易斯酸碱对(Lewis Pairs,LPs)合成的多样性以及便于调整的空间位阻和电子效应,它们在小分子活化(例如CO_(2),H_(2),CO,SO_(2),N_(2)O)和不对称催化等领域得到了快速发展.新型功能高分子材料的合成一直是材料化学的研究热点,将路易斯酸(LAs)和路易斯碱(LBs)引入到聚合物骨架中,能够赋予材料独特的性能,极大地丰富了功能高分子材料的种类.综述了近年来大分子LAs和LBs的合成及研究进展,阐明了LPs和路易斯酸碱对聚合(LPP)在材料化学应用中的多样性和多功能性.重点介绍了LPs在构筑超分子聚合物网络,CO_(2)捕获和释放以及新型拓扑聚合物合成上的应用,并提出该领域存在的挑战以及未来的发展方向.