合成序列可控的多嵌段聚合物(MBC)具有重大的意義。其關(guān)鍵的挑戰(zhàn)在于如何以簡單的手段控制聚合物組成以及嵌段的序列順序。主要由環(huán)狀單體的開環(huán)聚合(ROP)或開環(huán)共聚合(ROCOP)制備的富氧可降解聚酯是石油衍生材料的重要替代品,但在實際應(yīng)用中,單一的聚合物因其性能受限而無法獲得更多的應(yīng)用,由多元單體混合物合成富氧多嵌段共聚物有望獲得更好的物理與加工性能。近些年,可切換催化成為一種將不同聚合途徑結(jié)合起來的方便工具。然而,通過切換過程合成精確序列結(jié)構(gòu)的富氧MBC往往需要多個切換過程和長時間的反應(yīng)。直到現(xiàn)在,制備MBC最常用的方法是使用二醇對二嵌段或三嵌段共聚物進(jìn)行擴(kuò)鏈,但這可能會產(chǎn)生具有低分子量和混合端基的聚合物鏈。
為了確保多重“開-關(guān)”過程的有效性,需要單一、高效、穩(wěn)定的活性位點和可靠的可逆反應(yīng)機制。最近,中科院長春應(yīng)用化學(xué)所陳學(xué)思院士課題組龐烜研究員團(tuán)隊基于錳金屬化合物的可逆羰基化反應(yīng),使用單希夫堿錳金屬催化劑(salen-Mn)設(shè)計了一種可重復(fù)切換的催化體系,并成功用于合成富氧多嵌段聚酯。在前期工作中,該團(tuán)隊已經(jīng)證明了在適當(dāng)?shù)臈l件下,可以將CO2可逆地插入和脫吸附錳醇鹽(Mn-OR)錳氧鍵以實現(xiàn)碳酸錳(Mn-OCOOR)和Mn-OR物種之間的可逆轉(zhuǎn)變,進(jìn)而可以對環(huán)酯的ROP“開關(guān)”調(diào)控(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 9274–9278;Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e20211753 )。而CO2和金屬中心之間的這種相互作用實質(zhì)上是錳金屬醇鹽的可逆原位羧化,也賦予了salen-Mn催化劑潛在的多重切換能力。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.macromol.3c00154