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上海交大朱新遠教授團隊:從單一機理聚合邁向多元聚合
上海交通大學朱新遠教授團隊建立了可描述多個聚合反應同時存在的多元聚合理論。利用多元聚合體系中各反應的動力學和熱力學與對應均聚反應間的差異,構建了多元聚合雜化函數,進而可以定量描述多元聚合體系中不同聚合反應間的相互影響。以烯烴復分解二元聚合為例,實驗結果與理論計算相符。該理論的建立為評估不同聚合反應間的相互作用提供了有力工具,在多機理聚合反應、共聚反應以及其他復雜的有機/無機/聚合反應中具有應用前景。

自高分子科學創(chuàng)立以來,聚合機理研究主要聚焦于單一聚合反應。聚合機理研究的核心工作是消除副反應以實現聚合反應過程及產物的精確控制,從而構建各類活性/可控聚合方法。然而,要得到具有復雜拓撲結構及鏈段組成的聚合物,多種聚合反應的聯合使用則不可或缺。各種聚合反應的排列組合可以極大程度地豐富聚合物的結構、組成和性能。

研究涉及多種聚合反應的多元聚合,其主要挑戰(zhàn)在于如何衡量不同聚合反應間的相互作用。為解決該問題,朱新遠教授團隊在長期研究存在不同聚合反應間相互作用的雜化聚合基礎上(Chem. Eur. J., 2009, 15: 7593-7600; Macromolecules, 2018, 51: 9555-9561; Macromolecules, 2020, 53: 9345-9352.),提出了一種具有一定普適性的理論框架,用于計算多元聚合體系中不同聚合反應間的相互作用,并以只有兩種聚合反應的二元聚合為例進行了理論構建和實驗驗證。該理論框架主要以二元聚合中某一特定聚合反應在相同條件下的均聚反應作為參照,比較其在二元聚合中的動力學及熱力學行為與其均聚反應動力學及熱力學行為間的差異,并將此差異定義為雜化函數


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