动力学拆分聚合（KRP）通过选择性消耗一种对映体来合成对映纯聚合物，但其理论产率上限仅为50%。
随着转化率接近50%，两种对映异构体比例持续变化，导致所得聚合物的立体规整性下降。2025年11月13日，大连理工大学吕小兵、刘野在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Stereoconvergent Polymerization Driven by Catalytic Racemization》的研究论文，Zheng-Fei Liu为论文第一作者，吕小兵、刘野为论文共同通讯作者。在本文中，作者采用快速外消旋来实现高效的动态动力学分辨率聚合（DKRP），从外消旋混合物中生产出富含对映体的聚合物，产率高达 100%。研究发现，一种由路易斯酸碱对（三（全氟苯基）硼烷和 N, N-二甲基丁胺）和手性催化络合物（(R)-SalBinamAl）组成的正交催化体系可有效促进外消旋β-丙硫内酯的 DKRP，使（R）配置，转换率为 100%。该策略克服了传统动力学分辨率中观察到的产量限制。此外，本工作代表了催化外消旋驱动的立体收敛开环聚合过程的第一个例子，进一步验证了从外消向单体精确合成对映聚合物中实现 100%收率的可行性。固态锂金属电池（LMB）结合固态电解质（SSE）有望实现超过500 Wh kg-1的系统级能量密度，是下一代高比能电池的重要路线。在众多SSE候选材料中，聚醚类电解质因其与锂金属相容性好、柔性高、易加工等优点受到广泛关注。然而，其室温离子电导率低（通常<1×10-3 S cm-1）且在高电压下易发生氧化分解，仍是长期困扰实际应用的难题。早期研究主要通过引入无机填料、利用阳离子-阴离子、聚合物-离子或路易斯酸碱相互作用来提升聚醚电解质的离子电导率，并实现LFP电池的稳定循环。但这些方法未能解决其固有的氧化稳定性差的问题，限制了与高压正极的兼容性，阻碍了更高能量密度的实现。聚醚电解质在高电压下的不稳定性主要源于末端-OH基团中的氧原子，其部分负电荷使其成为活性位点，易引发电子转移、产氢及生成烷氧基锂等副反应。已有研究通过引入交联剂消除末端羟基，将电化学稳定窗口拓宽至4.3 V，但交联网络往往因刚性增强而阻碍锂离子快速传输，且仍未解决主链醚氧在>4.3 V下的氧化脱氢问题。因此，在保持离子电导率>10-3 S cm-1的同时，实现高电化学稳定窗口并兼顾末端-OH与主链醚氧的稳定性，仍是聚醚电解质亟待解决的核心挑战。本研究提出一种新颖的卤化策略，通过在聚醚主链引入不同吸电子能力的卤素原子，精准调控醚氧电子环境，降低末端-OH亲核性，抑制主链醚氧引发的去氢反应，并优化锂离子配位动力学以实现高效传输。系统比较F、Cl、Br后发现，氯的吸电子效应最为均衡，所得氯化聚醚电解质（PCMO）将电化学窗口拓宽至5.0 V，离子电导率达1.14 mS cm-1。PCMO在LFP//Li电池中2 C循环2000圈后容量保持>76%，在LCO//Li电池4.5 V高压下200圈保持85.3%，并在-10 °C低温及2 Ah级NCM622/石墨软包电池中均表现出优异循环稳定性，为高压固态及准固态锂金属电池提供了可扩展的解决方案。
图1：对比传统KRP（理论产率50%）与本文DKRP策略，提出以Lewis酸碱对(DMBA/B(C6F5)3)实现β-硫内酯快速消旋化，(R)-SalBinamAl催化立体选择性开环，可从rac-单体一步获得100%转化、96%ee的(R)-聚硫酯。
图2：系统比较不同Lewis碱对DKRP的影响：DMBA等同系物可维持90–95%ee，位阻大的DIPEA、PMBA降至83/74%ee；DMPhA、NPh3因缺电子几乎不反应，证实碱性与空间位阻需同时适中。
图3：原位FTIR追踪显示传统KRP在≈50%转化后速率骤降且ee随转化率升高而下降；DKRP因持续消旋保持匀速反应，全程维持96%ee，证明动态平衡可抑制“优势对映体耗竭”。
图4：ee-转化率曲线与13C NMR(Pm)对比：KRP后期因(S)-单体掺入ee跌至93%、Pm降至0.91；DKRP全程ee=96%，Pm=0.96，且CD、DSC证实高立体规整度聚合物具熔融结晶行为(Tm 182°C)。
综上，本研究首次实现“外消旋驱动”的动态动力学拆分开环聚合（DKRP），在30s内完成单体快速消旋化并以100%转化率、96%ee获得单一构型聚硫酯，突破传统KRP 50%产率极限。该策略为从廉价消旋单体精准合成高性能手性聚合物提供通用、高效、原子经济的平台，适用于高结晶、可降解、可回收及功能光学材料的设计与规模化制备。Stereoconvergent Polymerization Driven by Catalytic Racemization. J. Am. Chem. Soc., 2025. https://doi.org/10.1021/jacs.5c15819.
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