脂肪族聚酯是一類具有降解性和生物相容性的高分子材料，目前在生物醫(yī)藥、組織工程、包裝等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用。環(huán)內(nèi)酯的開環(huán)聚合是制備高分子量脂肪族聚酯的有效方法，但該方法可供選擇的單體種類十分有限，通常需要使用具有環(huán)張力的內(nèi)酯(如四元環(huán)β-丁內(nèi)酯，六元環(huán)δ-戊內(nèi)酯、丙交酯、乙交酯，七元環(huán)ε-己內(nèi)酯等)，因此在源頭上限制了脂肪族聚酯的應(yīng)用和發(fā)展。五元環(huán)的γ-丁內(nèi)酯(γ-BL)具有可再生的綠色來源，價格低廉，是非常有潛力的環(huán)內(nèi)酯單體，然而與其他張力環(huán)內(nèi)酯不同的是，γ-BL的五元環(huán)結(jié)構(gòu)環(huán)張力小、熱力學(xué)穩(wěn)定性高，在以往的教科書和文獻(xiàn)中通常把它稱為是“不可聚合的”的單體。
2016年，洪繆研究員和Chen教授通過控制熱力學(xué)和動力學(xué)等條件，首次實(shí)現(xiàn)了γ-BL在溫和條件下的高效開環(huán)聚合，為制備綠色可回收高分子材料提供了新思路。該突破性工作迅速引起了科研界的廣泛關(guān)注，并由此發(fā)展了一系列可進(jìn)行γ-BL高效可控開環(huán)聚合的催化劑，單體范圍也擴(kuò)展到了γ-BL的衍生物，合成得到了結(jié)構(gòu)新穎且可回收的高性能脂肪族聚酯材料。
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所洪繆研究員在《高分子學(xué)報》2019年第4期發(fā)表的特約綜述中系統(tǒng)評述了“非張力環(huán)”γ-丁內(nèi)酯及其衍生物開環(huán)聚合的研究進(jìn)展。第一部分闡明了γ-BL高效聚合的必要策略，并介紹了目前能進(jìn)行γ-BL聚合的催化體系；第二部分則綜述了γ-BL衍生物的開環(huán)聚合，重點(diǎn)討論了催化劑結(jié)構(gòu)與聚合行為、聚合物結(jié)構(gòu)與聚合物性質(zhì)之間的關(guān)系，不同催化體系的聚合機(jī)理，以及基于聚合-解聚循環(huán)的回收行為；最后，展望了γ-丁內(nèi)酯及其衍生物的開環(huán)聚合在可回收高分子方面的前景和重點(diǎn)發(fā)展方向。
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doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18232
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