研究方向四 研究方向四

最小化 最大化
  研究方向  
 

4.生物来源烯烃聚合

以煤石油天然气为基础的化学工业制造了现在我们这个世界绝大多数的高分子材料,但可以预见,这些资源终将面临枯竭或者无法满足人类需求的那一天。开发源于可再生资源的高分子材料成为人类解决这一困局唯一的选择。萜烯,广泛存在于各类植物油中的化合物,早就被人类制成各种精细化工产品。但鲜有高分子学者以这类储量丰富的萜烯化合物作为单体,开发可再生的高分子材料。同时,传统的自由基、阴离子和阳离子等聚合方法无法实现这类单体的可控聚合,所得聚合物分子量低,立构选择性差。

3-亚甲基环戊烯(MCP)是一种刚性结构的萜烯基共轭双烯单体,由β-月桂烯经Grubbs II催化剂关环反应生成。无法使用自由基聚合和阴离子聚合高效聚合MCP,使用阳离子高效聚合的条件过于苛刻。为了寻找一种有效催化MCP聚合方法,最近,我们用稀土催化剂对MCP进行了聚合研究,详细研究了催化剂螯合配体的结构对MCP聚合活性和立构选择性的影响规律,筛选出了一种NSN-型配体螯合的稀土镥催化体系,使用脒基稀土催化剂首次实现了生物质单体β-月桂烯高全同立构、间同立构以及无规立构3,4-选择性聚合,并开发出了一系列新型生物基弹性体3,4-聚β-月桂烯,无法成为高性能新材料。并且发现该催化体系对MCP单体聚合具有极高的催化活性和1,4-立构选择性,所制得1,4-聚MCP的分子量随单体与催化剂摩尔比成比例增长(可达20.0×104 g/mol)。这是首例有关配位聚合方法高活性、高选择性制备高分子量1,4-聚MCP的研究论文。

 
   
 

Argew.Chem.Int.Ed. 201756, 4560-4564

Chem. Commun. 2015, 51, 1039

Chinese Journal of Polymer Science, 2015,5, 792

Chinese Journal of Polymer Science, 2016, 34, 104