查看原文
其他

华南理工大学唐本忠院士团队秦安军教授等首次将氧气(O2)作为聚合单体制备功能化聚呋喃

老酒高分子 高分子科技 2021-06-08
点击上方“蓝字” 一键订阅

O2作为大气中的重要组成成分,在生物体的呼吸作用、新陈代谢等方面发挥着至关重要的作用。目前,O2已经被人类广泛应用于冶炼工艺、国防工业、医疗保健等方面。同时,O2也会带来一些危害,例如金属腐蚀、高分子材料老化、食物腐烂等。因此,合理恰当地利用O2使其造福人类意义重大。


在化学合成领域,O2通常由于其氧化特征,在反应过程中必须完全排除。与此同时,O2因为丰富、廉价、无毒、环保的特性,被越来越多用作化学合成中的绿色氧化剂。近年来已有多种多样O2参与的有机反应报道,但O2还没有作为聚合单体应用于高分子合成领域。本工作中,作者创新性地将O2作为一种重要聚合单体,发展了其与炔类单体的新型聚合反应,并制备了功能化聚呋喃材料。

近期,南理工大学唐本忠院士团队秦安军教授等在三键单体聚合领域取得新进展:首次建立了O2参与的炔类单体的新型聚合反应。如图1所示,作者建立了Pd(OAc)2催化的常压下O2和内炔单体的聚合。该聚合反应采用N,N-二甲基乙酰胺和全氟萘烷的双溶剂体系,于70 ℃反应8小时便可以高达85%的产率得到分子量高达14900的聚呋喃。


图1. 醋酸钯催化的O2和炔类单体的新型聚合反应


制备得到聚呋喃具有良好的溶解性和热稳定性。基于呋喃基团的富电子特性,聚呋喃可应用于缺电性爆炸物,例如苦味酸(PA)的灵敏检测。如图2所示,聚合物的发光强度随PA浓度成指数关系而非线性关系变化,表现出超放大猝灭效应。


图2. 聚呋喃爆炸物PA检测示意图。


此外,该聚合反应具有很好的官能团耐受性,可将芴、咔唑、吡嗪以及四苯基乙烯基团引入聚合物主链得到了共轭聚呋喃。如图3所示,由于共轭聚呋喃具有独特的D–π–D或D–π–A共轭结构单元,因此均具有很大的双光子吸收截面,最高可达1570 GM,有望应用于光电以及生物等领域。


图3. 共轭聚呋喃的双光子吸收截面测试及随测试波长变化的示意图。


相关结果发表在Macromolecules (2018, DOI: 10.1021/acs.macromol.8b01293)上。第一作者为博士生宋波


“绿色单体”是一类丰富、廉价、无毒、可再生的聚合单体,包括日常生活中的水(H2O),氧气(O2),二氧化碳(CO2),氮气(N2)以及其他易得天然有机化合物。目前,唐本忠院士团队秦安军教授等已经成功开发出H2O,O2和CO2参与的基于三键单体的新型聚合反应(Macromolecules, 2017, 50, 8554–8561; Macromolecules, 2018, 51, 42–48)。


论文链接:

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facs.macromol.8b01293

高分子科技原创文章。欢迎个人转发和分享,刊物或媒体如需转载,请联系邮箱:info@polymer.cn

相关进展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
华南理工大学秦安军教授、唐本忠院士综述: 基于三键单体的聚合反应
华南理工大学唐本忠院士团队秦安军教授开发出基于炔类单体的新型CO2聚合反应
春色满园关不住,点击聚合绽新花--浙大唐本忠院士、凌君教授和华南理工秦安军教授合作,开发出一种新型的“羟基-炔”点击聚合反应
华南理工大学秦安军教授和唐本忠院士: 水参与的新型三键聚合反应制备可后功能化的聚酰胺
华南理工唐本忠院士团队秦安军教授开发出点击聚合新成员:氨基–炔点击聚合

关注高分子科学技术 👉


长按二维码关注

诚邀投稿

欢迎专家学者提供稿件(论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等)至info@polymer.cn,并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送,并同时发布在中国聚合物网上。

欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求,陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群,也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群,全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。

申请入群,请先加审核微信号PolymerChina
(或长按下方二维码),并请一定注明:高分子+姓名+单位+职称(或学位)+领域(或行业),否则不予受理,资格经过审核后入相关专业群。

点击下方“阅读原文”查看更多


    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存