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  新型聚合反應(yīng)的開發(fā)對于結(jié)構(gòu)新穎、性能獨特的功能聚合物的開發(fā)具有重要推動意義。在各類功能聚合物中，雜環(huán)聚合物因其優(yōu)異的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性、良好的機械性能、獨特的光電性質(zhì)和刺激響應(yīng)特性等，受到多領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。作為一種重要的雜環(huán)聚合物，聚噁二唑（POD）被廣泛應(yīng)用在耐高溫材料、氣體分離、燃料電池、電子和質(zhì)子傳輸材料等領(lǐng)域。然而，POD在合成上的困難極大地限制了其結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，具有優(yōu)異熒光性能的POD材料仍研究較少。

圖1. 多組分聚合反應(yīng)路線示意圖及文章亮點總結(jié)

  該工作要點包括：

  （1）與POD的傳統(tǒng)合成方法相比，所報道的Ugi類型的多組分聚合策略具有無需催化劑、反應(yīng)條件溫和、操作簡單、底物范圍廣泛、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)規(guī)整多樣等優(yōu)勢�？梢酝ㄟ^采用多種不同的單體組合方式來便捷地調(diào)控POD的化學(xué)結(jié)構(gòu)和拓撲結(jié)構(gòu)，進而制備出一系列分子量高、溶解性好、結(jié)構(gòu)各異的線型和超支化POD（圖2和圖3），絕對重均分子量高達124100 g/mol。所得聚合物均具有良好的熱穩(wěn)定性以及優(yōu)異的成膜性能。

  （2）經(jīng)典的Ugi聚合產(chǎn)物往往局限于各種聚酰胺，該工作所報道的新型Ugi多組分聚合可以在聚合物骨架中原位生成噁二唑基元。這得益于仲胺和(異氰基亞氨基)三苯基膦單體的使用所造成的反應(yīng)機理變化，在反應(yīng)過程中可能發(fā)生了分子內(nèi)aza-Wittig關(guān)環(huán)過程。由此反應(yīng)所生成的多取代POD骨架結(jié)構(gòu)是其他聚合方法較難獲得的。

  （3）通過在聚合物結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)匾氚l(fā)光基團，所得產(chǎn)物可以表現(xiàn)出強烈的聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）特性。基于AIE線型POD良好的成膜能力、獨特的自組裝性能和明亮的固態(tài)熒光，可以采用簡單的靜態(tài)呼吸圖法制備出具有穩(wěn)定有序多孔結(jié)構(gòu)的熒光薄膜（圖4）。利用熒光可視化技術(shù)的高靈敏度、原位實時、便捷快速的優(yōu)勢，作者系統(tǒng)地研究了POD形成有序多孔薄膜的影響因素，這有助于進一步推動此類熒光多孔薄膜在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用。

圖4. 基于靜態(tài)呼吸圖法制備多孔薄膜

  文章信息：Xie, J.; Niu, N.; Fu, X.; Su, X.; Wang, D.; Qin, A.; Han, T.; Tang, B. Z., Catalyst-free synthesis of diverse fluorescent polyoxadiazoles for the facile formation and morphology visualization of microporous films and cell imaging. Chemical Science 2023, DOI: 10.1039/D2SC05960F.

  https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2023/SC/D2SC05960F