高效合成具有類似DNA和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的序列可控高分子對于新型高分子材料的開發(fā)具有重大意義。作為合成序列可控多嵌段共聚物(multi-BCPs)的重要手段之一,活性可控聚合技術(shù)不斷推動著該領(lǐng)域的發(fā)展,也面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面,每次添加一種單體只形成一個新的嵌段,合成效率受限。另一方面,由于鏈末端活性差異,已報道的多嵌段共聚物僅由一類極性單體組成,這限制了單體的范圍以及multi-BCPs的序列多樣性。
近日,吉林大學(xué)超分子結(jié)構(gòu)與材料國家重點實驗室張越濤教授團隊利用Lewis酸堿對(LP)催化體系中存在的單體活化熱力學(xué)平衡以及單體間的動力學(xué)差異,從不同種類單體混合物出發(fā)高效合成了具有任意調(diào)控序列結(jié)構(gòu)的multi-BCPs。
以?-亞甲基-α-甲基-?-丁內(nèi)酯(MMBL)、丙烯酸丁酯(nBA)、丙烯酸叔丁酯(tBA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等四種極性單體組成兩組分、三組分和四組分單體混合物,利用活性可控的Lewis酸堿對(LP)催化體系,作者不僅實現(xiàn)了二、三、四和七嵌段共聚物的一鍋一步合成,還通過7次鏈延伸高效合成具有63嵌段的序列可控multi-BCPs。最為關(guān)鍵的是,通過調(diào)節(jié)單體混合物的組成和添加順序,作者可以任意調(diào)控multi-BCPs的序列結(jié)構(gòu),進而打破了單體類別和活性差異對于嵌段共聚順序的桎梏。 在該工作中,張越濤教授團隊基于LPP催化體系在動力學(xué)和熱力學(xué)上的特點,首次將甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和環(huán)狀丙烯酸酯等結(jié)構(gòu)迥異的單體組成混合物并應(yīng)用到序列可控multi-BCPs的合成,不僅開發(fā)出更高效的合成方法,還制備出具有豐富序列結(jié)構(gòu)的multi-BCPs。該工作為序列可控高分子的高效合成提供了新的策略和思路。 論文信息 An Arbitrarily Regulated Monomer Sequence in Multi-Block Copolymer Synthesis by Frustrated Lewis Pairs Yi Wan, Dr. Jianghua He, Dr. Yuetao Zhang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202218248














