浙江大学张兴宏/张成建团队 Macromolecules：无金属催化二硫化碳与氧杂环丁烷交替共聚

点击上方“蓝字” 一键订阅

二硫化碳（CS₂）是一种常见、重要而又便宜的含硫溶剂，我国年产量达80万吨，排放的CS₂严重危害自然环境。将CS₂转化为有价值的含硫聚合物对环境和聚合物材料具有重要意义，CS₂与环醚包括三元环氧化物和四元环醚的交替共聚是重要的途径，但所得聚合物结构复杂，且产生了大量的副产物。

近期，浙江大学张成建副研究员和张兴宏教授在《Macromolecules》上发表了题为“Metal-Free Alternating Copolymerization of CS₂ and Oxetane”的文章。该课题组利用烷基硼和鎓盐组简单混合的有机双组份催化体系，实现了CS₂和氧杂环丁烷的交替共聚（图1），首次得到了交替共聚的聚二硫代碳酸酯（图2）。该共聚反应效率高，TOF为1103 h^-1，没有小分子副产物生成。所得共聚物是结晶性的，熔点为83℃（图3a），拉伸强度为20.7±3.1MPa，断裂伸长率为480±20%(图3d)。泛函密度理论揭示了烷基硼活化氧杂环丁烷，并与增长链阴离子形成络合物从而实现交替链增长的机制。

图1 双组份有机催化二硫化碳与氧杂环丁烷共聚（与传统(salen)CrCl催化效果对比）。

图2 聚合物的核磁图和动力学图

图3 聚合物的DSC曲线、WAXD曲线、拉伸曲线和照片

该课题组利用简单的烷基硼和鎓盐的组合，实现了二硫化碳和氧杂环丁烷的交替共聚，得到了高分子量的聚二硫代碳酸酯，含有高达98%的二硫代碳酸酯重复单元。这一工作对开发高效高选择性的CS₂共聚催化剂有指导意义。

此项工作由共同第一作者冯国飞、冯西敏和刘雄协力合作完成的。其中冯国飞和冯西敏完成了所有共聚实验、样品测试和性能表征的工作，刘雄完成了计算工作，支持了实验结构。通讯作者分别为张成建副研究员和张兴宏教授。所有作者感谢国家自然科学基金和浙江省科学技术厅的支持。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c01300

相关进展

浙江大学张兴宏教授课题组：非均相催化合成高分子量不饱和共聚酯

浙大张兴宏教授课题组实现有机催化精确合成含硫聚合物
浙江大学张兴宏教授系统评述：来自碳酸酐酶的启发——金属-氢氧键在催化二氧化碳/环氧化物共聚中的作用
浙江大学张兴宏教授课题组在无金属催化环氧与酸酐共聚领域取得新进展
浙大张兴宏教授小组在有机催化COS共聚领域取得新进展
浙大张兴宏副教授团队在半晶C1基共聚物的研究上取得进展
浙大高分子系张兴宏副教授团队在羰基硫共聚方面取得进展

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：[e-mail]

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[e-mail]，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

这里“阅读原文”，查看更多