降冰片烯衍生物(NBEs)是用于活性开环复分解聚合的常见单体,可获得低分散性和多种功能的聚合物。然而,聚NBEs的全碳主链是不可降解的。有鉴于此,美国斯坦福大学的夏岩等研究人员,开发了一种可控开环复分解共聚合成可降解聚合物的通用方法。相关研究成果于2021年11月18日发表于国际一流学术期刊《Nature Chemistry》。
本文要点
1)研究人员报道了一种2,3- 二氢呋喃与NBEs共聚合成可降解聚合物的方法。
2)2,3-二氢呋喃与Grubbs催化剂快速反应,形成热力学稳定的Ru Fischer碳烯,这是共聚过程中唯一可检测到的活性Ru物种,NBEs的加入成为速率决定因素。
3)该反应性减弱了NBE的均加成作用,并能够在整个共聚物中均匀加入酸降解的烯醇醚键,从而实现聚合物的完全降解,同时保持活性开环复分解聚合的有利特性。
4)2,3-二氢呋喃与NBEs共聚得到具有溶解度可调、玻璃化转变温度和机械性能的低分散性聚合物。在温和的酸性条件下,该聚合物可以完全降解成小分子或低聚物。
本文研究方法可适用于广泛使用的NBE的传统开环复分解聚合,以合成具有可调节性质的易于降解聚合物,用于各种应用和环境可持续性。