华南理工大学材料学院唐本忠

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2017年7月，浙江大学唐本忠院士、凌君教授和华南理工大学秦安军教授合作，开发出一种新型的“羟基-炔”点击聚合反应，该文章发表于Wiley出版社旗下的Chemistry A  European Journal杂志上。本文以点击聚合反应的发展为基础，全面地介绍了新型、高效的“羟基-炔”点击聚合反应的条件优化、单体合成、反应机理、聚烯醚酮产物的结构与性质等内容。

在前期工作中，研究团队发现与羰基直接相连的炔具有更高的反应活性，大大有利于无金属催化的聚合反应，于是，按照文献方法首先合成了炔酮类单体1。其次，使用双官能度炔酮单体1和购买来的双酚类单体2进行了聚合尝试（图1），通过改变反应时间、反应溶剂、单体和催化剂的浓度以及反应温度，最终筛选出在空气氛围下在THF溶剂，于室温下反应4小时，便能够获得高分子量（35,200）和窄分子量分布（1.72）的聚合物，反应产率高达99%。而且，这些聚合物均可溶于常用的有机溶剂，例如THF、氯仿、二氯甲烷、DMSO等。接下来，红外谱图、1H NMR的特征氢位移和耦合常数的计算结果，都有利地证明只生成了反马氏加成后的反式异构体，说明该反应具有优异的区域选择性和立体选择性。最后，通过改变不同结构的单体在最优条件下进行反应，都得到了很好的结果，此反应的普适性也得到了证实。同时，团队使用DFT计算（图2）和实验结果相结合的方法对该聚合反应的机理进行了研究，最终推测出该羟基-炔聚合反应机理如图3所示。

图A（图1）图B（图2）图C（图3）

基于该反应具有的诸多优点，团队将其毫无疑问的定义为新颖、高效的羟基-炔点击聚合反应。除此之外，由于炔烃氢化加成反应后生成的烯醚结构对酸不稳定，易水解形成烯醇并进一步转化成烯酮结构，这一特性也为聚烯醚酮类化合物作为药物载体应用于生物领域提供了一定可能性，其在发展环境友好化学方面也极具潜力。