浙江大学伍广朋研究员团队：利用双功能β‑二亚胺锌催化剂正交构建丙交酯-苯乙烯嵌段共聚物

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嵌段共聚物由于各嵌段间的不相容性，进行微相分离，制备不同形貌和尺寸纳米结构，在微电子、光学、药物递送及膜分离等多个领域展现了良好的应用价值和前景。其中，含有富氧重复单元(如：聚酯、聚碳酸酯)和惰性碳碳键为主链(如：聚烯烃)构建而成的嵌段共聚物材料更具优势，这是因为嵌段间的相互作用参数较大，进而可以根据分子量的变化大尺度和精细化的实现其纳米尺寸的调控。另外，聚酯和聚碳酸酯重复结构单元对酸碱敏感，易于选择性去除，从而实现以聚烯烃嵌段相为纳米模板的高效制备。

图1 利用双功能BDI-Zn-BIB催化剂正交构建极性聚烯烃/聚酯嵌段共聚物

尽管目前开发了多种聚酯-聚烯烃嵌段共聚物材料的合成方法，但由于两种嵌段相完全不同的聚合反应机理(开环聚合VS自由基聚合), 这些制备方法往往涉及到对聚合材料复杂的化学修饰，且制备效率低。基于上述研究背景，博士研究生张瑶瑶和杨贯文设计合成了一种双功能的β-二亚胺锌催化剂(BDI-Zn-BIB), 可以极简单地构建极性聚烯烃/聚酯嵌段共聚物(图1)。该催化剂具备同时实现内酯的开环聚合和乙烯基单体的原子转移自由基聚合的能力，且两种聚合可以同时进行、互不干扰。在光照射下，利用该催化剂以正交聚合的方式同时实现乙烯基自由基聚合和环内酯开环聚合，巧妙的实现了一锅、一步法构建极性聚烯烃/聚酯嵌段共聚物材料。他们利用单晶X射线衍射和核磁表征明确了催化剂的化学结构，并利用此法成功构建了多种聚酯/极性聚烯烃嵌段共聚物，包括聚苯乙烯-嵌段-聚丙交酯(PS-b-PLA), 聚甲基丙烯酸甲酯-b-嵌段-聚丙交酯(PMMA-b-PLA), 以及聚苯乙烯-嵌段-聚己内酯(PS-b-PCL)等。

上述工作以论文形式发表在《高分子学报》2021年第5期(2021, 52(5), doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20255)“庆祝沈之荃院士90华诞专辑”中，博士研究生张瑶瑶和杨贯文为论文的主要贡献者，伍广朋研究员为通讯作者，该工作得到国家自然科学基金、钱江人才和中央高校基础研究经费的资助。

原文链接：

http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20200255wuguangpeng.pdf

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