华南理工大学秦安军教授和唐本忠院士：三键单体二异氰基乙酸酯的单组分聚合反应制备聚咪唑
近日，华南理工大学秦安军教授和唐本忠院士报道了二异氰基乙酸酯的新型聚合反应。该反应以醋酸银为催化剂，在乙腈或DMF中，于室温下反应2 h即可生成重均分子量高达32500的可溶性的聚咪唑，产率高达94%。值得指出的是，该反应以单组分的形式进行，和一般的双组分或多组分的形式相比，具有诸如操作简便、无需考虑单体比例等优点。此外，聚合产物聚咪唑可以同卤代化合物反应，通过一步简单的后修饰，成功地实现其离子化，成功制备了聚电解质。不仅如此，他们通过将具有聚集诱导发光(AIE)特性的四苯基乙烯（TPE）基元引入聚合物链中，制备了具有AIE性质的聚合物。该反应是制备聚咪唑有力的工具，有望在材料和生物等领域得以应用。上述成果以“Single Component Polymerization of Diisocyanoacetates toward Polyimidazoles”为题发表在高分子著名期刊Macromolecules上，第一作者为华南理工大学博士生程天宇。
模型反应及模型化合物2的制备路线图
单体二异氰基乙酸酯M1—M5的合成路线图
单体M1—M5通过聚合反应生成聚咪唑PI—PV
单体M2（A）和对应的聚合物PII（B）的红外光谱图
利用在线红外（reactIR）对聚合反应机理的研究
M2(A)、PII（B）和模型化合物2（C）的1H NMR谱图
M2(A)、PII（B）和模型化合物2（C）的13C NMR谱图
聚咪唑中“一种结构，两种重复单元”的形成过程
虽然在聚合反应中只生成一种结构的重复单元，但由于重复单元在高分子主链上的连接方式不同，形成了两种重复单元。
PII(A）和离子化的PII（B）的1H NMR谱图
聚咪唑PVI的AIE曲线
（A）聚合物PVI在不同水含量的DMF/水混合溶剂中的荧光光谱
（B）聚合物PVI的相对荧光强度-水含量曲线。内图：波长为365nm手持式UV灯照射下，PVI在DMF溶液中（左）和含水量为50%的DMF/水混合溶剂中（右）的荧光照片。
本文设计和制备了5种具有不同结构的单体二异氰基乙酸酯，确定了这些单体的聚合反应的最佳反应条件，通过红外光谱、1H NMR谱图和13C NMR谱图对聚合产物的结构的表征，表明单体通过聚合反应成功制备了聚咪唑。本文还报道了聚咪唑的后功能化和在主链上引入TPE基元后的AIE性质。因此，本文报道的聚合反应有望应用于材料和生物等领域。
论文链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b01179
来源：材料人网
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