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  近日，華南理工大學秦安軍教授和唐本忠院士報道了二異氰基乙酸酯的新型聚合反應。該反應以醋酸銀為催化劑，在乙腈或DMF中，于室溫下反應2 h即可生成重均分子量高達32500的可溶性的聚咪唑，產率高達94%。值得指出的是，該反應以單組分的形式進行，和一般的雙組分或多組分的形式相比，具有諸如操作簡便、無需考慮單體比例等優點。此外，聚合產物聚咪唑可以同鹵代化合物反應，通過一步簡單的后修飾，成功地實現其離子化，成功制備了聚電解質。不僅如此，他們通過將具有聚集誘導發光(AIE)特性的四苯基乙烯（TPE）基元引入聚合物鏈中，制備了具有AIE性質的聚合物。該反應是制備聚咪唑有力的工具，有望在材料和生物等領域得以應用。上述成果以“Single Component Polymerization of Diisocyanoacetates toward Polyimidazoles”為題發表在高分子著名期刊Macromolecules上，第一作者為華南理工大學博士生程天宇。

模型反應及模型化合物2的制備路線圖

單體二異氰基乙酸酯M1—M5的合成路線圖

單體M1—M5通過聚合反應生成聚咪唑PI—PV

單體M2（A）和對應的聚合物PII（B）的紅外光譜圖

利用在線紅外（reactIR）對聚合反應機理的研究

M2(A)、PII（B）和模型化合物2（C）的¹H NMR譜圖

M2(A)、PII（B）和模型化合物2（C）的¹³C NMR譜圖

聚咪唑中“一種結構，兩種重復單元”的形成過程

雖然在聚合反應中只生成一種結構的重復單元，但由于重復單元在高分子主鏈上的連接方式不同，形成了兩種重復單元。

PII(A）和離子化的PII（B）的¹H NMR譜圖

聚咪唑PVI的AIE曲線

（A）聚合物PVI在不同水含量的DMF/水混合溶劑中的熒光光譜

（B）聚合物PVI的相對熒光強度-水含量曲線。內圖：波長為365nm手持式UV燈照射下，PVI在DMF溶液中（左）和含水量為50%的DMF/水混合溶劑中（右）的熒光照片。

  本文設計和制備了5種具有不同結構的單體二異氰基乙酸酯，確定了這些單體的聚合反應的最佳反應條件，通過紅外光譜、¹H NMR譜圖和¹³C NMR譜圖對聚合產物的結構的表征，表明單體通過聚合反應成功制備了聚咪唑。本文還報道了聚咪唑的后功能化和在主鏈上引入TPE基元后的AIE性質。因此，本文報道的聚合反應有望應用于材料和生物等領域。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.8b01179