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  高分子聚合物是現(xiàn)代社會(huì)最通用的材料，它以其豐富的形態(tài)和多重的性能已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面。其中，極性烯烴單體聚合形成的聚合物含有雜原子官能團(tuán)，其在粘性、韌性、界面性質(zhì)（染色性和印刷性）、與溶劑或其它聚合物的相容性方面較傳統(tǒng)的非極性聚烯烴材料有明顯的優(yōu)勢(shì)。雖然自由基聚合、陰離子聚合和路易斯酸堿聚合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于這類(lèi)單體的聚合，卻不能有效控制聚合物的立體化學(xué)。配位聚合是控制非極性烯烴聚合過(guò)程立體化學(xué)最有效的方法，然而，極性烯烴單體中的雜原子在配位聚合過(guò)程中非常容易使金屬中心中毒，從而使其失活，因此，極性烯烴單體的立體選擇性聚合研究相對(duì)較少，特別是含有強(qiáng)配位能力吡啶的極性烯烴單體一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)聚合過(guò)程的立體選擇性控制。因而，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單高效的催化體系并實(shí)現(xiàn)對(duì)于吡啶基單體的可控聚合是非常重要的挑戰(zhàn)。

  大連理工大學(xué)呂小兵教授團(tuán)隊(duì)的徐鐵齊教授研究組在前期工作中利用四齒酚醚稀土催化劑實(shí)現(xiàn)了極性烯烴2-乙烯基吡啶的等規(guī)選擇性聚合，得到半結(jié)晶性等規(guī)聚2-乙烯基吡啶，等規(guī)度（mmmm）達(dá)到88%，熔點(diǎn)達(dá)到205℃。

  最近，該研究組進(jìn)一步利用簡(jiǎn)單的稀土金屬烷基化合物L(fēng)u(CH2SiMe3)3(THF)x(Py)2?x (x = 0, 1, 2)，首次高活性（TOF>4000 h-1）同步實(shí)現(xiàn)了活性聚合和等規(guī)選擇性聚合。等到具有幾乎完美結(jié)構(gòu)的等規(guī)聚合物，等規(guī)度（mmmm）大于99%，熔點(diǎn)達(dá)到217℃。進(jìn)一步，聚合物的立體選擇性可以通過(guò)外加路易斯堿的量進(jìn)行調(diào)控，獲得等規(guī)度精確可調(diào)的聚合物，等規(guī)度可調(diào)控范圍為37-99%。基于這一特點(diǎn)通過(guò)聚合過(guò)程中路易斯堿的添加和移除首次制備了等規(guī)-無(wú)規(guī)立體多嵌段聚合物。

  以上相關(guān)成果分別發(fā)表在ACS Catalysis (ACS Catal. 2016, 6, 4907-4913)和Macromolecular (Macromolecules, 2018, 51, 2240–2246)上。論文的第一作者為大連理工大學(xué)化工與環(huán)境生命學(xué)部博士生閆超，通訊作者為徐鐵齊教授。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b00125