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  序列可控聚合物的合成被視為高分子合成領(lǐng)域的一座“圣杯”，如何在高分子合成中調(diào)控單體單元的序列結(jié)構(gòu)，進而制備鏈中單體單元排列有序的序列可控聚合物，已成為高分子化學領(lǐng)域的研究熱點，而如何進一步實現(xiàn)序列結(jié)構(gòu)可控的鏈中功能化聚合物合成及性能調(diào)控也是領(lǐng)域內(nèi)的一個富有挑戰(zhàn)性的研究方向�；钚躁庪x子聚合因其精準的分子量、拓撲等可控合成特性，成為聚合物結(jié)構(gòu)精確調(diào)控的一種有效方法。

  大連理工大學馬紅衛(wèi)副教授等基于活性陰離子聚合方法，利用1,1-二苯基乙烯（DPE）衍生物獨特的聚合特性（可共聚、不自聚），實現(xiàn)了序列可控鏈中功能化聚合物的合成與調(diào)控，主要通過DPE衍生物單體結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合聚合反應(yīng)條件控制，有效合成了功能化結(jié)構(gòu)豐富的序列可控聚合物。相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在Macromolecules, Polymer Chemistry以及Macromolecular Rapid Communications等高分子領(lǐng)域主要期刊上（Macromolecules, 2018, 51, 3746; Polym. Chem., 2016, 7, 219; Polym. Chem., 2016, 7, 3090; Polym. Chem., 2017, 8, 1778; Polym. Chem., 2018, 9, 108; Macromol. Rapid Commun., 2015, 36, 726; Macromol. Rapid Commun., 2016, 37, 168; Macromol. Rapid Commun., 2017, 38, 1700353; Polymer, 2016, 97, 167; Polymer, 2018, 147, 157; Macromol. Chem. Phys., 2017, 218, 1600420.）。

  在前期共聚合動力學深入研究基礎(chǔ)上，近期通過不同結(jié)構(gòu)烷基（alkyl）取代DPE衍生物的設(shè)計合成，獲得了一系列結(jié)構(gòu)不同但是聚合活性相近的DPE衍生物DPE-Alkyls。

不同結(jié)構(gòu)烷基取代的DPE衍生物（DPE-Alkyls）

  分別對以上多種DPE-Alkyls進行共聚合，采用原位核磁方法實時監(jiān)測，得到其動力學以及序列結(jié)構(gòu)，其序列分布彼此之間無顯著差異，這一結(jié)果表明DPE衍生物通過活性陰離子聚合方法進行序列調(diào)控，序列分布只與DPE衍生物活性存在直接關(guān)系，這一發(fā)現(xiàn)為基于DPE衍生物的功能化聚合物“序列定制”提供了理論基礎(chǔ)。

DPE-Alkyls與St共聚動力學

  基于以上發(fā)現(xiàn)，進一步采用動力學門特卡洛方法進行序列結(jié)構(gòu)模擬，對序列分布效果進行研究，有助于更深層次的探討基于活性陰離子聚合的序列可控聚合物合成方法。

不同序列分布DPE-heptyl/St共聚物KMC模擬

  以上相關(guān)研究，拓展了序列結(jié)構(gòu)聚合物的表征方法，也為后續(xù)序列可控功能性聚合物合成與性能研究奠定了基礎(chǔ)。同時，序列可控聚合物能夠從本質(zhì)上揭示聚合物結(jié)構(gòu)與性能的構(gòu)-效關(guān)系，為高性能材料的設(shè)計和開發(fā)提供了科學依據(jù)。而液晶高分子材料中側(cè)鏈型液晶聚合物（SCLCPs）結(jié)合了液晶和高分子的優(yōu)良特性，其主鏈和液晶基元堆砌具有優(yōu)異的分子協(xié)同效應(yīng)，從分子水平設(shè)計和調(diào)控其性能具有重要意義。而當前液晶高分子合成其分子量、分布、拓撲結(jié)構(gòu)等可控性差，很難明確解析結(jié)構(gòu)與性能的“構(gòu)-效”關(guān)系，迫切需要合成具有明確結(jié)構(gòu)的SCLCPs，從本質(zhì)上闡釋結(jié)構(gòu)對性能的影響機制。

  基于前期在序列可控功能化聚合物合成取得的進展，同時與大連理工大學高分子材料系韓麗博士（韓麗博士研究工作主要為接枝密度以及拓撲結(jié)構(gòu)協(xié)同調(diào)控的SCLCPs合成及性能研究，構(gòu)建可控的構(gòu)-效關(guān)系模型，已發(fā)表論文：Macromolecules 2017, 50, 8334; Macromolecules 2016, 49, 5350; Macromolecules 2015, 48, 925.）合作開展了序列可控液晶聚合物合成以及性能研究，合成了序列結(jié)構(gòu)可控的側(cè)鏈型液晶聚合物（SCLCPs），調(diào)控了實現(xiàn)液晶功能性基團在高分子骨架中的精確分布，從而實現(xiàn)了液晶功能性基團的精確“定位”和準確“定量”。

序列可控的SCLCPs合成方法（M-U：連續(xù)結(jié)構(gòu)；M-A：交替結(jié)構(gòu)；M-G：漸變結(jié)構(gòu)；M-I：四間隔結(jié)構(gòu)）

液晶單體Chol-（M1-M3）以及SCLCPs（P1-P3）熱性能

SCLCPs（P1-P3）偏光性能以及變溫WAXD曲線

  該工作為鏈中功能化聚合物結(jié)構(gòu)與性能的“構(gòu)-效”關(guān)系研究提供了新的理解角度，同時也為結(jié)構(gòu)明確的SCLCPs合成提供了新的思路，實現(xiàn)了液晶功能團的精確“定位”研究，并進一步明晰了單體單元序列分布對液晶性能的影響。

  以上相關(guān)研究近期發(fā)表在Macromolecules期刊，分別為Macromolecules, 2018, 51, 5891（第一作者：博士生楊琳燦）以及Macromolecules, 2018, 51, 6209（共同第一作者：韓麗博士，碩士生朱思琪），通訊作者為大連理工大學高分子材料系馬紅衛(wèi)副教授，研究得到國家自然科學基金（21674017, U1508204）資助。

  論文鏈接：

  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b01585

  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b01491