聚硫酯通常兼具可降解性和優(yōu)異的力學與光學性能,因此受到廣泛關(guān)注。近年來,硫內(nèi)酯(thiolactone)的開環(huán)聚合已經(jīng)逐漸發(fā)展成為制備聚硫酯的有效策略之一。然而,由于末端巰基負離子的高親核性和硫酯鍵的動態(tài)性,聚合過程中極易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移。因此,合成聚硫酯并精準控制其分子量及其分布、拓撲結(jié)構(gòu)、立構(gòu)規(guī)整性等,仍然極具挑戰(zhàn)。
相比之下,硫羰基內(nèi)酯(thionolactone)的陰離子開環(huán)聚合經(jīng)歷S/O異構(gòu)化,得到的聚硫酯含有硫代羧酸根末端,其親核性大幅減弱,一定程度上能夠抑制鏈轉(zhuǎn)移反應。然而,由于硫原子的引入,金屬類催化劑活性降低甚至完全失活;現(xiàn)有的有機催化體系無法實現(xiàn)精準可控聚合;基于陰離子開環(huán)聚合的手性聚硫酯合成案例也較少。近期,中國科學技術(shù)大學的胡進明教授和陳殿峰教授課題組合作設(shè)計了一種新型的聯(lián)萘骨架硫羰基己內(nèi)酯單體,實現(xiàn)了手性芳基聚硫酯的可控制備。 在條件優(yōu)化過程中,作者發(fā)現(xiàn):引發(fā)體系是影響開環(huán)聚合可控性的關(guān)鍵因素。基于此,作者設(shè)計并合成了一種四丁基2-萘硫代甲酸銨引發(fā)劑,可以在室溫條件下實現(xiàn)上述單體的快速、可控聚合,并具有如下特色:(1)100%的S/O異構(gòu)化選擇性,得到主鏈不含碳–硫雙鍵的聚硫酯;(2)ω-封端基團的定制化與多樣化;(3)“單體→聚合物”的100%手性保持,首次實現(xiàn)了軸手性聚硫酯的合成,同時進一步探索了聚合物手性組分構(gòu)成與宏觀光學活性之間的聯(lián)系。 綜上所述,胡進明教授和陳殿峰教授課題組合作設(shè)計了新型的聯(lián)萘骨架軸手性硫羰基己內(nèi)酯單體,以四丁基2-萘硫代甲酸銨為引發(fā)劑,實現(xiàn)了基于S/O異構(gòu)化的陰離子開環(huán)聚合,為手性聚硫酯的高效合成提供了一種簡便且實用的方法。 論文信息 Monomer Design Enables Mechanistic Mapping of Anionic Ring-Opening Polymerization of Aromatic Thionolactones Shaoqiu Zheng, Dr. Shu-Sen Chen, Dr. Yang-Yang Li, Minjian Liao, Xuhui Liang, Ke Li, Prof. Xiaopeng Li, Prof. Jinming Hu, Prof. Dian-Feng Chen Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202500581