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  近日，青島科技大學(xué)材料學(xué)部和高分子學(xué)院的泰山學(xué)者領(lǐng)軍人才李志波教授團(tuán)隊(duì)在無金屬催化體系開發(fā)和生物降解高分子材料制備領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。無金屬催化聚合對(duì)生物降解脂肪族聚酯在生物醫(yī)藥、微電子等領(lǐng)域中的應(yīng)用意義重大。五元環(huán)γ-丁內(nèi)酯是公認(rèn)的可替代石油基化學(xué)品的最佳生物質(zhì)衍生物之一，然而γ-丁內(nèi)酯本身的五元環(huán)沒有環(huán)張力，通常被認(rèn)為是“不可聚合”的單體。因此，通過γ-丁內(nèi)酯開環(huán)聚合制備高分子量生物降解聚酯是一項(xiàng)很有挑戰(zhàn)性的研究工作。

  該團(tuán)隊(duì)的研究人員成功合成出一種新型環(huán)三磷腈堿CTPB（如圖1所示）。與傳統(tǒng)的磷腈催化劑相比，CTPB的合成方法簡(jiǎn)單，成本低廉，可大批量制備。

圖1. 環(huán)三磷腈堿CTPB的合成

  研究結(jié)果表明， CTPB對(duì)幾內(nèi)脂（ε-CL）和丙交酯（L-LA）具有非常高的催化活性，室溫條件下幾分鐘即可實(shí)現(xiàn)定量轉(zhuǎn)化；此外，CTPB還可以實(shí)現(xiàn)環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丁烷的可控開環(huán)聚合。對(duì)于無環(huán)張力的五元環(huán)γ-丁內(nèi)酯，CTPB同樣具有很高的催化活性和選擇性，在-60 °C時(shí)轉(zhuǎn)化率高達(dá)98%，且可獲得高分子量（22.9 kDa）、窄分子量分布（D=1.27-1.50）的聚合物。

圖2. CTPB催化γ-丁內(nèi)酯開環(huán)聚合反應(yīng)。

  該研究不僅拓寬了磷腈催化劑的種類，也為新型無金屬催化劑的開發(fā)提供了新的思路和方法。

  相關(guān)工作發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed.2017,56, 12987-12990.

  作者：Dr. Na Zhao, Dr. Chuanli Ren, Huaike Li, Yunxin Li, Prof. Dr. Shaofeng Liu,* and Prof. Dr. Zhibo Li*

  論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201707122/full