合成序列可控的多嵌段聚合物(MBC)具有重大的意義。其關鍵的挑戰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。主要由環狀單體的開環聚合(ROP)或開環共聚合(ROCOP)制備的富氧可降解聚酯是石油衍生材料的重要替代品,但在實際應用中,單一的聚合物因其性能受限而無法獲得更多的應用,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合起來的方便工具。然而,通過切換過程合成精確序列結構的富氧MBC往往需要多個切換過程和長時間的反應。直到現在,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行擴鏈,但這可能會產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”過程的有效性,需要單一、高效、穩定的活性位點和可靠的可逆反應機制。最近,中科院長春應用化學所陳學思院士課題組龐烜研究員團隊基于錳金屬化合物的可逆羰基化反應,使用單希夫堿錳金屬催化劑(salen-Mn)設計了一種可重復切換的催化體系,并成功用于合成富氧多嵌段聚酯。在前期工作中,該團隊已經證明了在適當的條件下,可以將CO2可逆地插入和脫吸附錳醇鹽(Mn-OR)錳氧鍵以實現碳酸錳(Mn-OCOOR)和Mn-OR物種之間的可逆轉變,進而可以對環酯的ROP“開關”調控(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