在各種工業(yè)和學(xué)術(shù)研究中,能精確控制聚合物材料的結(jié)構(gòu),功能和反應(yīng)性愈發(fā)重要。為了滿足這些要求,研究人員尋求通過簡單且高產(chǎn)的合成方法來制備功能高分子體系。這正好與2001年Sharpless及其同事描述的 “鏈接” 化學(xué)原理不謀而合,即模塊化,溫和的反應(yīng)條件及定量產(chǎn)率。受這一啟發(fā),鏈接化學(xué)在高分子科學(xué)中得到廣泛應(yīng)用以合成各種高分子材料。隨著其它反應(yīng)的發(fā)現(xiàn),鏈接化學(xué)的范圍也逐漸擴(kuò)展。結(jié)合受控聚合物法,使得合成復(fù)雜體系結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)。
這篇綜述分為三個部分,重點(diǎn)介紹了各種鏈接化學(xué)在聚合物合成和功能化中應(yīng)用。首先介紹符合鏈接化學(xué)原理的反應(yīng),包括傳統(tǒng)的連接反應(yīng),例如疊氮化物-炔烴環(huán)加成(AAC),硫醇,和Diels-Alder 反應(yīng)。其次著重討論新興和未充分發(fā)展的鏈接反應(yīng),例如肟連接,基于三唑啉二酮(TAD)的化學(xué)方法,和基于硫(六價)氟化物交換(SuFEx)的方法。然后對這些鏈接化學(xué)化學(xué)應(yīng)用于逐步增長的聚合機(jī)理進(jìn)行了描述,并列舉每類反應(yīng)的代表性例子,以證明其合成潛力。
圖1 鏈接化學(xué)在構(gòu)造可控聚合物的強(qiáng)大功能
圖2 此綜述描述的鏈接化學(xué)
正因鏈接反應(yīng)在聚合物有效官能化中的強(qiáng)大功能,才得以合成各種結(jié)構(gòu),包括線性,接枝,星形,支鏈和環(huán)狀結(jié)構(gòu)。與此同時,更多的功能材料被科研人員廣泛使用,對在解決材料領(lǐng)域的實(shí)際問題方面奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
未來的研究機(jī)會包括控制聚合物的立構(gòu)規(guī)整性,精密的低聚物和聚合物的合成,和功能化序列控制大分子的制備策略。新鏈接化學(xué)/正交反應(yīng)對的發(fā)展將為一鍋法連續(xù)或并發(fā)聚合提供基礎(chǔ),并使非領(lǐng)域?qū)<夷軌蜉p松獲取廣泛的功能性大分子文庫。
該篇綜述發(fā)表在Journal of Polymer Science上。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pol.20210126