国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

  聚烯烴已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可或缺的材料，但是其穩(wěn)定的全碳主鏈結(jié)構(gòu)使其難以自然降解，造成了不容忽視的環(huán)境污染問題。相比之下，聚酯因含有易于水解的酯鍵結(jié)構(gòu)，并具備理想的單體-聚合平衡，展現(xiàn)出可降解和化學(xué)回收的潛力，成為替代不可降解的聚烯烴的理想選擇。將大宗烯烴原料環(huán)氧化后，與廉價(jià)的環(huán)狀酸酐進(jìn)行開環(huán)共聚，是價(jià)格經(jīng)濟(jì)、性能可調(diào)的聚酯合成方案之一。但這一方案目前受限于分子量較低的挑戰(zhàn)，所得聚酯材料性能有限，制約著其進(jìn)一步應(yīng)用。因此，通過對催化體系的理性設(shè)計(jì)來提高聚酯的分子量，繼而提高聚酯的性能一直是學(xué)術(shù)界極為關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。在眾多催化體系中，席夫堿催化劑因活性高、結(jié)構(gòu)可調(diào)、易于合成等優(yōu)勢備受關(guān)注。其中，鐵元素毒性低，生物相容性好，完美契合可降解高分子綠色合成理念。然而，與傳統(tǒng)席夫堿金屬催化劑相比，席夫堿鐵催化劑在開環(huán)共聚中仍面臨催化活性與可控性的雙重挑戰(zhàn)。

  針對上述挑戰(zhàn)，中科院長春應(yīng)化所陳學(xué)思院士、龐烜研究員團(tuán)隊(duì)報(bào)道了新型雙功能席夫堿鐵催化劑，其在低負(fù)載時可以保持催化活性以及可控性，具有潛在的合成高分子量聚酯的能力。

  該成果于2026年3月4日以“Electronic-Effect-Guided Bifunctional Iron Catalyst for the Copolymerization of Epoxides and Anhydrides: Enabling the Synthesis of High Molecular Weight Polyesters”為題發(fā)表于《Angewandte Chemie International Edition》，中科院長春應(yīng)化所博士研究生趙宏宇為論文的第一作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院和吉林省科技廳的支持。

圖1. 本研究工作內(nèi)容梗概

  基于這一思路，本工作通過電子效應(yīng)調(diào)控策略，重新設(shè)計(jì)了雙功能席夫堿鐵催化劑的配體結(jié)構(gòu)，精確調(diào)控了金屬中心的電子密度。優(yōu)化后的催化劑在低催化劑負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)了高效可控的聚合，成功合成了一系列高分子量聚酯（圖1）。

圖2. 本研究中席夫堿鐵催化體系的紅外光譜圖

  作者合成了一系列席夫堿鐵催化劑，并利用紅外光譜、紫外-可見光譜以及循環(huán)伏安法系統(tǒng)研究了其金屬中心的電子特性。紅外光譜（圖2）和紫外-可見光譜分析表明，新型雙功能席夫堿鐵催化劑（配合物1）的金屬中心具有更低的電子密度和更強(qiáng)的路易酸性；循環(huán)伏安法的測試結(jié)果進(jìn)一步為這一結(jié)論提供了定量評估的依據(jù)。

圖3. 本研究中席夫堿鐵催化體系中轉(zhuǎn)換頻率隨催化劑負(fù)載量的變化

  隨后，作者系統(tǒng)評估了系列席夫堿鐵催化劑的催化性能（圖3）。結(jié)果表明，在多種催化劑負(fù)載量下，配合物1均表現(xiàn)出優(yōu)于其他催化劑的活性，即使在極低的負(fù)載量下其仍能保持催化活性。作者進(jìn)一步探究了配合物1的聚合動力學(xué)。動力學(xué)分析表明，單體消耗隨歸一化的時間和催化劑負(fù)載量變化呈現(xiàn)出一級反應(yīng)動力學(xué)特征，為其在低負(fù)載條件下仍保持高催化活性提供了理論依據(jù)。此外，聚合過程中分子量隨單體轉(zhuǎn)化率線性增長，且分子量分布始終保持較窄，證實(shí)了聚合過程的良好的可控性。

  得益于配合物1在低催化劑負(fù)載條件下的優(yōu)異催化性能，作者進(jìn)一步探索了高分子量聚酯的合成，并成功制備一系列目標(biāo)產(chǎn)物。這些高分子量聚酯為進(jìn)一步探究其結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系提供了理想樣本（圖4）。測試結(jié)果表明所得聚酯材料的性能優(yōu)于同類材料。以P-PO-PA-254為例，其拉伸強(qiáng)度與聚丙烯、聚苯乙烯相當(dāng)，同時脆性更低，展現(xiàn)出作為商用塑料潛在替代品的廣闊應(yīng)用前景。

圖4. 本研究中合成的高分子量聚酯的性能表征與對比

  配合物1在低催化劑負(fù)載量下仍能保持高催化活性，表明其具有優(yōu)異的雜質(zhì)耐受性。基于這一發(fā)現(xiàn)，作者進(jìn)一步在空氣中直接使用未純化的單體成功進(jìn)行了聚合反應(yīng)，驗(yàn)證了其在非理想條件下的實(shí)際應(yīng)用潛力。

  原文鏈接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.4437375

  下載：論文原文。