热烈祝贺课题组博士研究生张桢同学在Nature Communications发表科研文章

      发展可降解和可回收的塑料以减少塑料垃圾已引起学术界和工业界的广泛关注。乙烯基聚合物是第一大高分子材料，但其全碳-碳主链的惰性性质对其可降解性提出了巨大的挑战。聚2,3-二氢呋喃（PDHF）是一种特殊的乙烯基聚合物，因其优异的强度、韧性、良好的阻隔性能和高透光率等优点而在食品包装、高性能树脂等领域具有极大的应用潜力。将可降解位点嵌入PDHF主链从而实现乙烯基聚合物的可持续化具有重要意义，但如何精确将可降解位点均匀分布在PDHF主链并同时保持高分子量，是极具挑战性课题。一方面，二氢呋喃单体的均聚速率相比于可降解共聚单体的共聚速率要快的多；另一方面，当聚合反应涉及不同类型单体共聚时，如何使得催化体系同时有效调控不同单体衍生的链末端，实现可控共聚合，更具挑战性。

       近年来，我们课题组提出“阴离子结合催化聚合”的概念(Nature Synthesis 2022, 1, 815-823; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303237; Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202425178)，旨在通过阴离子结合作用的动态化协同，在不同时空尺度上高效且特异性识别单体和聚合链末端，从而实现对聚合反应的高效与高选择性调控，并成功实现了OCA、NCA等单体的活性阴离子聚合和乙烯基醚等单体的活性阳离子聚合，实现了对聚合物分子量及链结构的精确控制。基于此，我们认识到，阴离子结合催化聚合的概念很有希望实现可降解乙烯基聚合物的合成。为此，我们选用环状缩醛作为可降解共聚单体，它可以优先加成到增长的DHF衍生的碳阳离子上，且具有不利的均聚倾向，使得可降解位点均匀分布在PDHF主链。同时，阴离子结合催化能够特别有效地可逆活化不同类型的链末端（例如，通过乙烯基加成产生的链末端以及通过环状缩醛开环所产生的链末端），进而产生长寿命的增长活性种，获得高分子量（大于30万）的PDHF共聚物。该方法可以实现低含量的缩醛单元均匀插入高分子量的PDHF链中，在不牺牲本体材料的热机械、光学和阻隔特性的情况下，赋予按需水解降解性，实现了对乙烯基材料寿命终止管理。此外，该方法还可以很容易地适用于传统的阳离子聚合，以合成具有特定性能的可按需降解的聚合物。