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  嵌段共聚物是一類通過共價鍵將兩種或多種均聚物鏈段連接在一起的聚合物，表現出與其均聚鏈段不同的性質，廣泛應用在生物醫用、包裝、化工等領域。聚乳酸是一類重要的環境友好和生物相容性材料，然而其單一的單體結構導致聚合物的性能不易調節；此外環氧化物與環狀酸酐可以通過開環共聚反應制備得到性質多樣的聚酯材料。因此制備聚乳酸和環氧化物/環狀酸酐共聚物鏈段的嵌段共聚物可以擴展聚酯材料的應用范圍。然而該嵌段聚酯材料的合成難點在于優選合適的催化體系和反應條件，調控環氧化物/環狀酸酐的開環共聚反應和丙交酯的開環均聚反應的反應進程。

  近日，中科院長春應化所陳學思研究員、龐烜研究員團隊和大連理工大學羅一教授團隊合作報道了通過一鍋法催化環氧化物、環狀酸酐和丙交酯的共聚反應制備嵌段聚酯材料的方法及聚合機理的研究成果。作者篩選出席夫堿鋁配合物作為催化劑，在助催化劑雙-（三苯基正膦基）氯化銨的作用下，系統研究了催化環氧氯丙烷、鄰苯二甲酸酐和丙交酯的三元共聚反應。采用實時在線紅外監測系統、核磁、GPC等對聚合反應進程和聚合物鏈結構進行了系統分析研究，證明該催化體系可以在鄰苯二甲酸酐完全消耗后，進行丙交酯的快速開環均聚反應，得到嵌段共聚物。此外，還研究了反應溫度、催化劑和單體比例等影響因素對聚合反應和聚合物鏈結構的影響。并進一步采用密度泛函理論（DFT）對聚合體系中三種單體在不同鏈末端競爭插入的能壘進行了計算和比較，所得結果與實驗現象相符。

  此外，通過加入不同結構的單體，該催化體系還可以用于催化制備不同性質結構和多官能化的聚酯材料。細胞毒性測試表明該系列材料表現出很好的生物相容性，具有在生物醫用領域應用的前景。

  該研究工作得到的國家自然科學基金委的支持。以”One-Pot Synthesis of Diblock Polyesters by Catalytic Terpolymerization of Lactide, Epoxides, and Anhydrides”為標題發表在美國化學會期刊《Macromolecules》上。(Macromolecules 2019, 52, 3462?3470)

  論文連接https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.macromol.9b00001