主鏈富含碳碳三鍵的高分子(炔烴高分子)具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值,其現(xiàn)有合成主要基于炔烴單體的聚合,包括兩大類有機(jī)反應(yīng):基于端炔偶聯(lián)的聚合反應(yīng)和基于炔烴復(fù)分解的聚合反應(yīng)(圖1a,左側(cè))。此外,理論上通過奇數(shù)[n]累積烯烴的1,(n+1)-加成聚合可以快速合成重復(fù)單元含有(n-1)/2個(gè)炔鍵的全碳聚合物。但這一策略很少得到研究和關(guān)注,這是由于[n]累積烯烴 (n ≥ 3) 非常難以合成且自身并不穩(wěn)定,易發(fā)生多種副反應(yīng)(圖1a,右側(cè))。
圖1 全碳炔烴聚合物的合成方法
近日,北京大學(xué)朱戎課題組實(shí)現(xiàn)了銅催化條件下經(jīng)由累積多烯中間體的炔丙醇的形式脫水聚合反應(yīng),高效地合成了獨(dú)特的“頭對(duì)頭”炔烴主鏈聚合物(Mn可達(dá)36.2 kg/mol,產(chǎn)率可達(dá)95%以上)(圖1b)。該聚合方法單體易得,兼容包括自由基受體在內(nèi)的眾多常見官能團(tuán),且可適用于極具挑戰(zhàn)性的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的丁三烯以及更高級(jí)累積多烯的聚合(圖2).作者進(jìn)一步展示了該聚合反應(yīng)可以與異構(gòu)化串聯(lián),直接一鍋法得到傳統(tǒng)方法難以合成的“頭對(duì)頭”型聚苯乙炔 (HH-PPA),其具備優(yōu)異的穩(wěn)定性和溶解性,并在摻雜后顯示良好的導(dǎo)電性(圖3)。累積烯烴的生成和有機(jī)銅介導(dǎo)的鏈增長(zhǎng)過程得到了原位監(jiān)測(cè)、端基分析和DFT計(jì)算等支持(圖4)。這一新型聚合反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)展示了過渡金屬催化在不穩(wěn)定中間體的原位生成和聚合應(yīng)用中的潛力。
圖2聚合的單體范圍和側(cè)鏈后修飾
圖3 炔烴聚合物的主鏈異構(gòu)化
圖4 機(jī)理假設(shè)和DFT計(jì)算
該工作以“Copper-Catalyzed Formal Dehydration Polymerization of Propargylic Alcohols via Cumulene Intermediates”為題發(fā)表在《J. Am. Chem. Soc.》上。文章第一作者是北京大學(xué)博士研究生吳斌。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c00599
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

- 新政·AI智控·增效三重賦能...
- 2025重慶橡塑展亮點(diǎn)劇透,行...
- 國(guó)產(chǎn)替代加速,跨國(guó)巨頭云集...
- 2025涂料原料選料大會(huì)
- 市場(chǎng)破300億!PMEC China 色...
- 搶先注冊(cè)!2025年西部橡塑展...
- “碼”上參觀預(yù)登記,好禮拿...
- 聚合物發(fā)泡行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)(第...
- 《塑料改性及加工技術(shù)要領(lǐng)》...
- 中國(guó)生命科學(xué)“36%增速”密...
- 關(guān)于舉辦第六屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)...
- 北林彭鋒教授團(tuán)隊(duì) Adv. Func...
- 四川大學(xué)梁坤能、鄧怡 ACS N...
- 貴州大學(xué)謝遠(yuǎn)鵬/呂夢(mèng)嵐團(tuán)隊(duì) ...
- 復(fù)旦大學(xué)彭娟教授團(tuán)隊(duì) ACS M...
- 浙工大劉善秋/中國(guó)科大李景...
- 天津大學(xué)宋東坡教授課題組 A...
- 化學(xué)所陳傳峰、韓瑩團(tuán)隊(duì) Ang...
- 東北林大劉守新教授團(tuán)隊(duì)《Ad...
- 北化楊衛(wèi)民/李好義團(tuán)隊(duì)《Com...
- 中國(guó)人民大學(xué)賀泳霖等 Small...
- 安理工王文新教授都柏林大學(xué)...