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  隨著化石資源的日漸枯竭和環境保護意識的增強，利用二氧化碳與環氧烷烴共聚制備可降解的脂肪族聚碳酸酯成為高分子學科的重要研究內容。將脂肪族聚碳酸酯進行嵌段化設計，不僅可以有效提高材料的熱、機械性能，還可以利用其微相分離特性制備功能性的納米材料，進而拓展至集成電路（Nano Lett. 2017, 17, 1233；Macromolecules 2018, 51, 791）和自愈合材料（Macromolecules 2018, 51, 1308）等領域。

  目前，制備二氧化碳聚碳酸酯嵌段共聚物最常用方法為大分子鏈轉移法。盡管此法操作較為簡單，但反應過程中往往需要加入大量的鏈轉移劑，導致所制備的嵌段共聚物分子量不高、反應過程中催化活性失活、以及產物嵌段效率低（混有大量均聚物）等問題，嚴重影響了嵌段共聚物的微相分離和后期使用。

圖1. 兼具配位聚合和自由基聚合功能的BDI-Zn催化劑及其晶體結構

  針對這一技術難題，近日浙江大學伍廣朋研究員在前期二氧化碳基嵌段共聚物設計、組裝和應用拓展的基礎上對嵌段共聚物的合成方法進行了深入研究和新的成功嘗試。作者以β-二亞胺鋅(BDI-Zn)為催化劑骨架，將可催化二氧化碳和環氧烷烴的引發基團設計為一種RAFT引發試劑，制備了兼具配位催化和可控自由基聚合的雙功能催化體系（圖1），一鍋法實現了多種嵌段共聚物的高效合成（圖2），并通過對反應條件的優化，首次合成了具有熱響應的PCHC-b-PNIPAM材料。

圖2. a) 催化劑的合成路徑以及b)二氧化碳基嵌段共聚物的合成策略。

  這一催化體系的創制有效破解了上述鏈轉移法制備二氧化碳嵌段共聚物的技術缺陷，為設計合成高嵌段效率和功能性的二氧化碳基嵌段共聚物提供了可借鑒經驗。相關研究以“A Bifunctional β-Diiminate Zinc Catalyst with CO2/Epoxides Copolymerization and RAFT Polymerization Capacities for Versatile Block Copolymers Construction” 為題，發表在新一期的Macromolecules, DOI: 10.1021/acs.macromol.8b00576。

  碩士研究生張瑤瑤和楊貫文為該論文的第一二作者，伍廣朋研究員為通訊作者，該研究得到了國家自然科學基金和浙江大學百人計劃的支持。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b00576