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  有機化學是高分子化學發(fā)展的源泉，發(fā)現(xiàn)新的有機化學反應并將其巧妙應用于高分子鏈的構筑是高分子合成化學的核心研究內容之一。級聯(lián)反應（cascade reaction）是一個包括兩個及以上連續(xù)反應的化學過程，其中每一后續(xù)反應的反應物是前一反應的產物，整個級聯(lián)反應過程在“一鍋”中進行且各反應中間產物無需分離純化。由于其高原子經(jīng)濟性以及減少的分離純化步驟，級聯(lián)反應已廣泛應用于有機分子全合成領域，但是，級聯(lián)反應在高分子合成領域的應用還較為有限。近年來，中國科學院化學所張科課題組先后探索了基于苯并環(huán)辛二炔環(huán)加成，亞甲基醌電子重排以及三甲基鎖內環(huán)化等級聯(lián)反應在高分子合成中的應用，發(fā)展了系列高分子合成特色方法。

  苯并環(huán)辛二炔分子具有兩個張力炔基，可與1,3-偶極子或者雙烯體發(fā)生自加速級聯(lián)環(huán)加成反應。其中，第一個三鍵發(fā)生環(huán)加成反應后會原位活化分子內另一未反應三鍵，該活化三鍵的環(huán)加成反應活性要遠高于未活化三鍵。因此，無論官能團投料比如何，苯并環(huán)辛二炔環(huán)加成反應均只得到雙加成最終產物，而分離不到單加成活性中間體。利用苯并環(huán)辛二炔基自加速級聯(lián)環(huán)加成反應作為逐步聚合反應和雙分子關環(huán)偶聯(lián)反應，張科課題組發(fā)展了不等當量促進的逐步聚合和雙分子關環(huán)合成環(huán)形高分子方法。該類方法可在苯并環(huán)辛二炔過量存在時，高效合成高分子量單鏈和雙鏈高分子，以及量化合成各類高純度環(huán)形拓撲高分子。（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202302527; Macromolecules, 2021, 54, 6901; Macromolecules, 2020, 53, 8621; ACS Macro Lett., 2019, 8, 948; Macromolecules, 2017, 50, 5790; Macromolecules, 2017, 50, 1463.）

圖1. 基于開環(huán)-關環(huán)級聯(lián)反應的可控大環(huán)開環(huán)聚合方法原理

圖2.可控大環(huán)開環(huán)聚合單體M1-M4

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10765