高分子合成與后修飾方法學(xué)旨在發(fā)展聚合物合成與修飾的新方法和新技術(shù),在高分子科學(xué)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究中有著舉足輕重的意義。陳永明教授課題組近幾年從有機(jī)化學(xué)進(jìn)展中尋找在高分子化學(xué)的應(yīng)用這個(gè)思路,開展研究取得以下部分進(jìn)展。
溴代聚合物是高分子合成與應(yīng)用研究中很重要的中間體,受限于直接聚合方式官能團(tuán)的耐受性,可通過聚合物前驅(qū)體溴化后修飾進(jìn)行合成。傳統(tǒng)溴化反應(yīng)存在反應(yīng)效率低,毒性高,分離純化困難等問題,我們開發(fā)出N,N-二乙基-S,S-二氟-硫化亞胺四氟硼酸鹽/四丁基溴化銨/1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯組合,實(shí)現(xiàn)了聚合物側(cè)羥基與端羥基的原位溴化轉(zhuǎn)變。反應(yīng)溫和高效,轉(zhuǎn)化率幾乎100%(Polymer Chemistry 2017, 8, 2189-2196)。
論文鏈接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/py/c7py00283a#!divAbstract
聚烯烴是世界上使用最廣泛的合成高分子材料之一,因其缺乏極性結(jié)構(gòu)單元和官能團(tuán)導(dǎo)致親水性差、表面能低等特點(diǎn),限制了其在共混復(fù)合、粘接和印染等領(lǐng)域的應(yīng)用。聚烯烴直接后修飾合成功能化聚烯烴可以克服官能團(tuán)耐受性差,金屬催化劑活性低等缺陷。我們開發(fā)出N-羥基鄰苯二甲酰亞胺與偶氮酯組合實(shí)現(xiàn)了對聚乙烯的胺化后修飾,還開發(fā)出N-鹵化胺類在光照條件下對聚乙烯和聚丙烯的氯化、溴化后修飾方法。反應(yīng)條件溫和,無金屬催化劑參與,接枝含量可調(diào),無交聯(lián)斷鏈現(xiàn)象。以上方法還可應(yīng)用于薄膜表面化學(xué)改性上(Macromolecules 2017, 50, 3510-3515;Polymer Chemistry 2018, 9, 1309-1317)。
論文鏈接:
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.6b02572
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/py/c8py00013a
含硫聚合物由于其特殊的性質(zhì),在特種塑料等領(lǐng)域上有潛在的應(yīng)用前景。聚硫代酰胺作為一類含硫聚合物,其合成方法卻鮮有報(bào)道。我們開發(fā)出一種在單質(zhì)硫的參與下,以脂肪族二胺為單體一步聚合得到聚硫代酰胺的方法。通過對聚合條件的優(yōu)化,得到了高產(chǎn)率、高分子量的聚硫代酰胺,得到的聚硫代酰胺有著良好的熱力學(xué)性質(zhì)。最后,折光性能測試結(jié)果顯示,聚硫代酰胺的折光指數(shù)均在1.60-1.80范圍內(nèi)?紤]到此合成方法的簡便性及聚硫代酰胺的可加工性,聚硫代酰胺有望發(fā)展成為一類重要的高折光性材料。(Macromolecules2017, 50, 8505?8511)
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.7b01788
聚內(nèi)酯材料在納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛能,帶有氨基的聚內(nèi)酯類材料更是非常少見。我們開發(fā)出以天然谷氨酸為原料,通過酯化、還原、Boc保護(hù)以及關(guān)環(huán)反應(yīng)得到α位帶氨基的戊內(nèi)酯單體(NHBoc-VL),并實(shí)現(xiàn)其可控聚合的策略。脫保護(hù)后得到的氨基聚戊內(nèi)酯研究發(fā)現(xiàn)其在pH 7.4時(shí)的降解速率要明顯快于pH為5.6時(shí)的降解速率(Macromolecules 2018, 51, 2526?2532)。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.7b02489
以上研究工作得到國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、聚合物復(fù)合材料及功能材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資助和支持。
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