Nat. Chem.：环状聚合物的合成、性质及潜在应用

兔兔

2020-04-07

与常见的线性聚合物不同，环状聚合物具有环状结构，没有链端。由于环状聚合物的拓扑结构，与线性或支化的大分子相比，它们表现出独特的性质，减小的流体力学体积和较慢的降解速率。有鉴于此，美国杜兰大学Scott M. Grayson等人综述了环型聚合物合成的主要进展，并对其基本物理性质进行了综述。

本文要点：

1）在过去的十年中，环状聚合物在合成和表征方面都取得了长足的进步。以缩聚反应的低聚副产物的形式制备了第一类环状聚合物。目前已开发出三种不同的方法来生成环状聚合物：双分子闭环、单分子闭环和扩环技术，极大地拓宽了可以环化的聚合物骨架(单体和多组分)的范围和多样性。

2）由于环状聚合物相对于线性类似物的构象受到约束，环状聚合物的流体动力学半径降低。该特性可用于将环状聚合物与线性类似物区分开，因为环状聚合物表现出增加的保留时间，甚至可通过制备性凝胶渗透色谱法（GPC）纯化。

3）环状聚合物的独特性能有望在工业中得到应用。在优化的聚合物中掺杂少量的环状聚合物，通过调节合成的均聚物混合物的粘弹性和热性能，有可能获得显著的优势。此外，环聚合物掺杂剂可以改善商业材料的整体物理特性和加工性能，同时避免了小分子添加剂掺杂经常遭受浸出，可能导致产品寿命缩短以及污染环境的问题。

这些有希望的初步结果预示了环状聚合物的应用范围，从具有更强的胶束组装的药物传递组分和具有更小区域间距的纳米石印模板剂，到用于调整本体粘弹性性能的聚合物添加剂。环状聚合物未来的研究重点将集中于实现上述许多潜在的应用上。

Farihah M. Haque, et al. The synthesis, properties and potential applications of cyclic polymers. Nat. Chem. 2020.

DOI: 10.1038/s41557-020-0440-5

https://doi.org/10.1038/s41557-020-0440-5