MRC:Cu(I)催化的异腈单体和醛基单体的聚合反应及功能化聚噁唑啉的制备

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创新点


华南理工大学唐本忠院士团队秦安军教授等建立了Cu(I)催化的异腈单体和醛基单体的新聚合反应。该反应具有活性高、原子经济性好等优点,可以在温和条件下高产率地制备高分子量的聚噁唑啉。以该聚合反应所制备的聚集诱导发光(AIE)聚合物可实现对三价铁离子的特异性检测。

关键词

 

异腈,聚合反应,聚集诱导发光,聚噁唑啉,离子检测


作为有机合成的重要底物之一,异腈化合物参与了众多的有机小分子反应。但在高分子合成领域中,异腈单体参与的聚合反应则相对较少,目前研究较多的主要包括聚异腈,异腈参与的多组分聚合反应等,其潜力有待进一步挖掘。另外,异腈作为活性较高的含氮三键基团,可用于具有特殊的功能的含氮杂环的制备。因此,开发基于异腈单体的聚合反应并用于功能含氮聚合物的制备显得尤为重要。 

异腈基乙酸酯是一类化学性质较为活泼的异腈化合物,可高效地与不饱和键发生[3+2]环加成反应生成含氮杂环化合物。其中比较典型的反应之一是异腈基乙酸酯在过渡金属催化下与醛基的环加成反应生成噁唑啉。该类型反应具有高效和原子经济等优势。基于文献报道的CuCl催化异腈基乙酸酯与醛基的环加成反应,作者利用双异腈和双醛基单体,通过系统优化聚合反应条件,成功建立了Cu(I)催化的异腈单体和醛基单体的聚合反应。异腈和醛基单体于室温下反应6小时,即可高产率地制备分子量较高的聚合物。此外,作者利用该聚合反应的功能基团相容性好的优点,在聚合物主链上引入具有AIE性质的四苯基乙烯基元成功合成了具有AIE性质的聚合物。而所得聚合物纳米聚集体可实现对三价铁离子的特异性检测,且具有良好的选择性和灵敏度。该工作不仅丰富了基于异腈的三键单体聚合反应的类型,且为制备含氮功能聚合物材料提供了高效的工具。




相关结果发表在Macromolecular Rapid Communication (DOI: 10.1002/marc.202000179)上,文章第一作者为程天宇博士,通讯作者为秦安军和唐本忠院士

原文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/marc.202000179


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