Angew：酸性二硫键介导聚合构筑可重复利用聚合物

纳米技术

2023-01-08

由于聚（1,2-二硫杂环戊烷）（Poly(1,2-dithiolane)）含有动态共价键合S-S化学键，因此是一种受到人们关注的可循环聚合物材料，人们通常在碱性环境使用硫醇基引发开环聚合反应方式合成聚（1,2-二硫杂环戊烷），但是阴离子开环聚合方式合成并未受到关注和研究。

有鉴于此，华东理工大学曲大辉(Da-Hui Qu)等报道发现硫-硫化学键作为质子受体，能够通过质子化反应生成锍（sulfonium）阳离子，从而高效进行1,2-双硫杂环戊烷的开环聚合，生成高分子量（>1000 kDa）聚（二硫化合物）。

本文要点

（1）

这种酸性开环聚合反应通过催化量的酸、非配位的阴离子盐引发聚合，聚合反应在室温和数分钟内完成。这种酸性聚合反应能够在大气气氛完成（无需惰性气氛保护），能够在块体材料和单体原料之间实现接近化学计量比的循环回收。

（2）

通过硫-硫化学键质子化生成锍阳离子用于引发聚合反应。聚合反应的动力学与溶剂、酸和阳离子的pKa有关，当使用非极性溶剂、强酸、非配位阴离子，能够显著提高聚合反应的动力学，从而在数分钟内完成聚合反应。

参考文献

Bang-Sen Wang, Qi Zhang, Zhi-Qiang Wang, Chen-Yu Shi, Xue-Qing Gong, He Tian, Da-Hui Qu, Acid-catalyzed Disulfide-mediated Reversible Polymerization for Recyclable Dynamic Covalent Materials, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202215329

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202215329