Angew. Chem. ：电化学控制的丙交酯、二氧化碳和环氧化合物的“可切换”可控共聚

聚合物的一级结构是影响其宏观性能和功能的主要因素。初级结构的微小变化，如序列、头尾结构或立构规整度的变化，都会对聚合物的性能产生重大影响。大自然中的DNA、蛋白质和多糖等许多聚合物都具有明确的序列结构以实现各种复杂的功能。然而，在人工聚合物合成领域中如何在聚合过程中得到序列结构明确的聚合物仍是最具有挑战性的难题之一。

近几年来，“可切换”的可控共聚作为一种在聚合过程中施加外部刺激从而调控聚合物序列结构的合成方法，取得了飞速的发展。其中以氧化还原过程作为控制聚合反应进行方向的应用最为广泛，但目前的“氧化还原切换”共聚体系存在重复投料，以及多余氧化还原剂影响聚合过程等问题。

近日，中国科学院长春应用化学研究所陈学思院士、庞烜研究员团队基于双核金属催化剂(Salen-Mn-Co)开发了一种用于催化丙交酯(LA)、二氧化碳(CO₂)和环氧化合物嵌段共聚的电化学控制的“可切换”聚合体系。受到Salen-Co复合物在不同价态下可以实现不同单体聚合的特性以及Salen-Mn在“可切换”聚合体系中展现的活性基团切换性质的启发，作者团队设计合成了两种Salen-Mn-Co催化剂，并最终利用电化学氧化还原过程改变Salen-Mn-Co复合物中心金属的价态，实现了LA开环聚合与CO₂和环氧化合物开环共聚的切换，并通过GPC以及DOSY谱图测试验证了嵌段共聚物的生成。

在优化后的条件下，最终通过多次电解氧化还原过程控制共聚反应“启停”，得到了聚丙交酯(PLA)与聚碳酸丙烯酯(PPC)的七嵌段共聚物。在此基础上，作者还拓宽了环氧的适用范围。结果表明，该体系在以PO，EPI，GPA为环氧单体的情况下均实现了良好的“可切换”共聚效果。

在该工作中，作者团队对电化学控制的“可切换”聚合进行了探索，实现了LA、CO₂和环氧化合物的以电化学氧化还原过程作为外部刺激的“可切换”共聚反应，并得到了多嵌段共聚物。相比于通过添加氧化还原剂来实现的“可切换”共聚过程，电化学过程没有添加额外的氧化还原试剂，简化了反应体系，从而扩大了潜在的应用范围。此外，该方法还可用于制备具有不同微结构和官能团的聚酯。

论文信息

Electrochemically Controlled Switchable Copolymerization of Lactide, Carbon Dioxide, and Epoxides

Yuezhou Huang,Dr. Chenyang Hu,Prof. Xuan Pang,Dr. Yanchuan Zhou,Ranlong Duan,Dr. Zhiqiang Sun,Prof. Xuesi Chen

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202202660

点击左下角 “ 阅读原文 ” ，可直达阅读该论文原文。

Angewandte Chemie International Edition

《德国应用化学》(Angewandte Chemie)创刊于1888年，是德国化学学会（GDCh）的官方期刊并由Wiley–VCH出版。作为化学领域的权威期刊，《德国应用化学》涵盖了化学研究的各个领域，刊发包括新闻、综述、观点、通讯、研究论文等在内的各种内容。

本公众号现全面开放投稿，希望文章作者讲出自己的科研故事，分享论文的精华与亮点。投稿请联系小编（微信号：biomass12345）

为了增加生物质领域科研人员的交流与合作，我们编辑部目前组建了生物质前沿微信交流群，欢迎相关领域研究人员入群讨论，共同进步。

进群方式：添加小编为好友（微信号：biomass12345），邀请入群。

请备注：姓名+单位+研究方向。

另外，本公众号还友情为国内外有需求的实验室免费发布招聘信息，也可为学术机构发布相关学术会议信息。