从“一个”变成“另外一个”:烯烃聚合的新型调控手段

发布者:李雪发布时间:2015-11-04浏览次数:31

  通过对过渡金属催化剂的调节,可以制备各种结构以及性能的聚合物。但是新型催化剂的设计与开发越来越困难。在这一背景下,对催化剂的原位调控在近期吸引了极大的关注。比如西北大学的Mirkin教授通过使用一种具有变构异构体的超分子催化剂,实现了对己内酯开环聚合的原位调控 (Science2010,330, 66)。卡耐基梅隆大学的Matyjaszewski教授研究了自由基聚合反应中的原位电化学调控 (Science2011, 332, 81)。由于绝大多数过渡金属本身具有可以被氧化以及还原的特性,对于聚合反应的原位氧化还原调控(in situ redox control)非常具有研究前景。目前,对于聚合反应的原位氧化还原调控仅仅在内酯类单体的开环聚合中有所应用 (J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11264)。

  从齐格勒-纳塔于1963年获得诺贝尔奖以来,烯烃聚合在工业界以及学术界都获得了极大的成功。烯烃聚合催化剂一直以来都是这一领域的一个核心也是最重要的推动力。近期中国科学技术大学的陈昶乐教授课题组在新型烯烃聚合催化剂的设计领域取得了系列的进展 (Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 9948;ACS Catal.2015, 5, 5932;Poly. Chem.2015, 6, 2669)。同其它聚合领域类似,烯烃聚合领域也面临着新型催化剂的开发越来越困难的问题。最近,陈昶乐课题组将原位氧化还原调控的概念引入到烯烃聚合领域中来 (Angew. Chem. Int. Ed.2015, DOI: 10.1002/anie.201507274)。在催化剂配体中引入二茂铁单元,可以将“一个”催化剂原位的转化为“另外一个”催化剂。原位氧化还原调控可以有效的调节金属催化剂在乙烯聚合,乙烯-丙烯酸甲酯共聚,以及降冰片烯寡聚中的性质。这为烯烃聚合以及共聚过程的调节提供了一个全新的手段。

  该论文第一作者为中国科学技术大学化学与材料科学学院研究生陈敏。该项目研究得到了国家自然科学基金和人才计划的支持。

(化学与材料科学学院)



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