陳茂課題組: 連續(xù)滴流光控活性梯度共聚—反常的序列調(diào)控牛年“流”操作
??
?序列結(jié)構(gòu)可決定聚合物理化性能。不同于無規(guī)、嵌段共聚物，梯度共聚物的單體組成沿聚合物鏈呈逐漸變化趨勢，具有高臨界膠束濃度、寬玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、特殊的自組裝行為等，因而在諸多領(lǐng)域得以應(yīng)用，例如增容劑、乳液穩(wěn)定劑、減振器等。此外，梯度共聚物在固體電解質(zhì)、形狀記憶材料等前沿研究領(lǐng)域也展現(xiàn)出潛在價(jià)值。
?梯度聚合物的合成方法主要包括兩類：一鍋法合成和半間歇式加料合成。前者操作簡單，梯度趨勢由共聚單體反應(yīng)活性、初始投料比決定，是自發(fā)形成的梯度序列，該方法對(duì)單體適用范圍、梯度趨勢可調(diào)范圍有較大限制。后者需要連續(xù)多次添加單體，雖然可適用于更廣的單體范圍，但常遇到分子量分布寬、鏈端保真度低、重現(xiàn)性差等困難。與間歇式反應(yīng)器（如反應(yīng)瓶、反應(yīng)釜）相比，流動(dòng)化學(xué)反應(yīng)器有大比表面積、高傳質(zhì)/傳熱效率、可模塊化操作、無放大效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來被大量應(yīng)用于化學(xué)合成。
圖1 滴流式光控活性自由基聚合制備梯度聚合物。
?近日，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的陳茂課題組（website: http://www.polymaolab.com）首次開發(fā)了流動(dòng)化學(xué)可控活性梯度共聚，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種化學(xué)組成、不同梯度趨勢的梯度共聚物的可控合成（圖1）。該方法是基于不同單體在液滴與載流體的溶解性差異實(shí)現(xiàn)的，即使反應(yīng)活性相似的單體也能成功生成梯度共聚物，因而從單體適用范圍與操作方式上均明顯不同于傳統(tǒng)合成。該方法制備的梯度聚合物還具有分子量分布窄、鏈末端保真度高、可程序化合成等優(yōu)點(diǎn)（圖2）。此外，研究者在文中還對(duì)化學(xué)組成相同、梯度趨勢不同的共聚物進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)梯度對(duì)聚合物性質(zhì)具有顯著影響。
圖2 合成具有不同梯度變化趨勢和化學(xué)組成的共聚物。
?該方法實(shí)現(xiàn)梯度的原理有別于傳統(tǒng)合成，且方便與電腦輔助相關(guān)聯(lián)，我們相信該工作為梯度聚合物的制備提供了新的機(jī)遇，并且可適用于其他活性聚合方法。
?相關(guān)成果近期在線發(fā)表于SCIENCE CHINA Chemistry（DOI: 10.1007/s11426-020-9946-8）。博士研究生周楊為文章第一作者，陳茂研究員為通訊作者。最后特別感謝國家自然科學(xué)基金、復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持！
?全文鏈接：https://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCC/doi/10.1007/s11426-020-9946-8?slug=fulltext
?我們歡迎對(duì)課題組研究方向感興趣的同學(xué)與我們聯(lián)系，咨詢加入課題組的機(jī)會(huì)。聯(lián)系方式：chenmao@fudan.edu.cn
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com