唐本忠院士团队JACS：CS2、硫醇、烷基卤化物合成三硫代碳酸甲酯聚合物

纳米技术

2024-12-21

聚三硫代碳酸酯因其良好的热稳定性、光折射率、结晶度和机械性能而引起了人们的广泛关注；但是，其结构和功能的探索受到其合成方法的限制。单体简单、条件温和、产物结构多样、效率高的多组分聚合可以为从市售单体合成各种多元碳酸酯提供一种通用且有效的策略。

有鉴于此，香港中文大学唐本忠院士、华南理工大学胡蓉蓉教授等在室温下的DMF中，在空气中用K₂CO₃开发了CS₂、二硫醇和烷基卤化物的稳健有效的多组分串联聚合（MCTP），合成了12种结构多样化和结构能够系统调节的高分子量（Mn高达37900 g/mol）和高产率（高达93%）三硫代碳酸甲酯聚合物（polytrithiocarbonates）。

本文要点：

（1）

根据不同的聚合物骨架结构，非晶态多晶碳酸盐显示出优异的断裂伸长率，而晶态多晶碳化物具有较大的工艺温度窗口（约200 °C）和良好的力学性能（σ_B为23.6 MPa，ε_B为858%），其拉伸强度在单轴拉伸变形后可显著提高到87.5 MPa。即使没有任何芳香环，晶体多碳酸酯在有机溶剂中的上临界溶解温度（UCST）以及非常规发光也被观察到。

 （2）

这种高效、稳健、条件温和和价格便宜使用使用CS₂合成MCTP的技术为构建具有结构多样性的多碳酸酯开辟了一条途径，带来了可调节的机械、热、发光和热响应性能，这将大大拓宽含硫聚合物的结构和应用范围。

参考文献

Longbin Chen, Rongrong Hu*, and Ben Zhong Tang*, Facile Synthesis of Functional Polytrithiocarbonates from Multicomponent Tandem Polymerizations of CS₂, Thiols, and Alkyl Halides, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c14708

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14708