多組分聚合反應(Multicomponent polymerization, MCP)具有溫和、高效、原子經(jīng)濟、操作簡單、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)多變等一系列優(yōu)點。近年來，華南理工大學唐本忠院士團隊秦安軍教授等利用綠色單體(H2O, O2和CO2等)和炔類單體，發(fā)展了一系列高效、溫和的新型多組分聚合反應，制備得到一系列功能聚合物(Macromolecules 2018, 51, 42?48; Macromolecules 2019,52, 5546?5554; Macromolecules 2018, 51, 7013?7018; Macromolecules 2017, 50, 8554?8561; Acta Chim. Sinica 2020, 78, 9?22; Adv. Sci. 2020, 2000465)。
串聯(lián)反應(Tandem reaction)是將多步獨立的反應整合為一步反應，可大大簡化實驗操作和節(jié)約時間，較便利地制備得到結(jié)構(gòu)復雜的產(chǎn)物。因此，將多組分聚合反應和串聯(lián)反應相結(jié)合，發(fā)展綠色單體CO2參與的多組分串聯(lián)聚合反應(Multicomponent tandem polymerization, MCTP)具有重要意義。
基于上述背景，華南理工大學唐本忠院士團隊秦安軍教授等近期利用綠色單體CO2和炔類、鹵代烷烴以及胺類單體，發(fā)展了四組分串聯(lián)聚合反應，高產(chǎn)率(最高達95%)地制備得到了區(qū)域和立構(gòu)規(guī)整的聚烯胺酯。當胺類單體為一級脂肪胺時，得到的聚烯胺酯全部為Z式構(gòu)型；而當采用二級脂肪胺單體進行聚合反應時，得到的聚烯胺酯則主要以E式為主(圖1)。作者還利用了不同的單體策略，制備得到了不同主鏈結(jié)構(gòu)的聚烯胺酯(圖2)。
圖1. CO2和炔類、鹵代烷烴以及胺類單體的四組分串聯(lián)聚合反應
圖2. 基于CO2和炔類單體的不同單體組合策略的多組分串聯(lián)聚合反應
圖4. (a) 含TPE基元的聚烯胺酯P1b/2/3a/CO2在含水量90%的THF和水混合溶劑中隨爆炸物三硝基苯酚濃度變化的熒光光譜響應圖; (b) 相對熒光強度隨三硝基苯酚濃度變化的曲線
宋波博士是該論文的第一作者，秦安軍教授和唐本忠院士為通訊作者。該項工作得到國家自然科學基金(Nos. 21788102, 21525417和21490571)、廣東省自然科學基金(Nos. 2016A030312002和2019B030301003)和香港創(chuàng)新與科技基金(No. ITCCNERC14S01)等項目的資助。該論文即將發(fā)表于Chinese Journal of Polymer Science。
原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s10118-020-2454-2
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