(通訊員 吳疆鄂)7月9日,《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)雜志在線刊發了化學與化工學院解孝林教授研究團隊最新研究成果 “氧氣調控一鍋法合成二氧化碳基嵌段共聚物” (Oxygen Triggered Switchable Polymerization for One-Pot Synthesis of CO2-based Block Copolymers from Monomer Mixtures, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, DOI: 10.1002/anie.201906140)。我校為第一完成單位,論文第一作者是化學與化工學院博士研究生趙亞軍,王勇博士后是論文的通訊作者。
以溫室氣體CO2作為廉價、可再生原料的二氧化碳基聚碳酸酯(PPC),在微生物作用下降解為CO2和水,是理想的“從空氣中來,到空氣中去”的綠色可持續循環高分子材料。由于其優異的水氧阻隔性能和生物相容性,PPC作為石油基高分子材料的理想替代品,可廣泛應用于農用地膜、包裝和生物醫用材料等領域,為解決塑料“白色污染”問題提供有效途徑。然而,PPC與傳統石油基高分子材料相比,還存在力學、熱學性能較差以及生產成本高的難題,因此PPC的高性能化、低成本化加工備受關注。
圖1 二氧化碳基嵌段共聚物合成路線
研究團隊以含羧基三硫酯化合物作為二氧化碳共聚反應(ROCOP)和可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)的雙功能鏈轉移劑,一步合成了一系列聚丙烯酸酯-b-PPC嵌段共聚物 (Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 3593-3597)。團隊通過持續創新研究,以氧氣為分子開關,實現了可控/活性自由基聚合(CRP)到二氧化碳共聚反應(ROCOP)的智能轉化,一步合成了聚醋酸乙烯酯-b-PPC嵌段共聚物。該新型嵌段共聚物在一定的條件下可發生水解,具有全生物降解特點,有望作為PPC與淀粉、纖維素共混復合的相容劑,實現PPC的高性能化、低成本化加工。研究工作得到了國家重點研發計劃(2016YFB0302400)和國家自然科學基金青年項目(21604027)資助。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201906140