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近日，中科院长春应用化学研究所陶研究员团队在阴离子键合催化聚合新方法方面取得了一系列新进展。相关研究成果发表在《自然综合》上，并在《自然综合研究简报》上综述。
每一种聚合物合成方法都会引发材料科学家的研究热潮，推动聚合物工业的发展，但传统的聚合物合成方法仍有许多重要的科学问题需要解决。陶团队致力于新型聚合物合成方法的研究及其在氨基酸聚合物合成中的应用。
《中国科学报》了解到，陶团队提出了阴离子结合催化活性阳离子聚合的新方法。通过设计合成一系列新的硒代环磷酰胺氢键给体，在温和的条件下构建了大量富电子乙烯基单体的活性阳离子聚合，解决了传统活性阳离子聚合体系环境不友好(如极低的聚合温度、严格的无水反应、聚合物金属残留等)的问题。).
据了解，阳离子聚合是高分子科学中重要的聚合方法之一，也是制备聚异丁烯或丁基橡胶等关键材料的重要聚合方法。传统的金属路易斯酸催化活性阳离子聚合面临许多问题，如聚合条件苛刻、耐水耐氧性差、残留金属污染等。
陶介绍，阴离子结合原本是超分子化学的一个概念，是指通过动态/可逆的非共价相互作用来稳定阴离子。在前期研究中，团队提出了“阴离子结合催化聚合”调控阴离子开环聚合的策略，旨在通过动态可逆阴离子结合，高效、特异地识别单体和聚合物链端，实现聚合反应的高效、高选择性调控。
此外，这种动态/可逆的阴离子结合有助于“切换”不同种类生长链的末端，实现序列选择性四嵌段共聚物的高效合成。
上述系列研究将“阴离子组合催化聚合”的方法从氨基酸环状单体推广到乙烯基单体，从而实现了“阴离子组合催化聚合”概念从阴离子聚合体系到阳离子聚合体系的飞跃。该方法将在当前可持续塑料合成研究热潮中发挥重要作用，可实现丁基橡胶、石油树脂、高性能火箭推进剂等高分子材料的绿色合成。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s44160-022-00142-0
https://doi.org/10.1038/s44160-022-00143-z
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