近日，我院“生物质高分子化学与物理”团队在国际化学权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》（影响因子：16.4）发表题为“Biobased Cyclic Enoate Monomers: Enabling Intrinsically Crystalline, Chemically Recyclable, Ultratough Polymers”的研究论文。南京林业大学理学院为该成果第一完成单位，理学院化学专业2023级硕士研究生王颖为第一作者，化学与材料科学系沙野老师为论文的唯一通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、南京林业大学标志性成果培育项目的资助。
近年来，化石资源日益枯竭，加之高分子材料废弃后引发的环境问题，迫切要求发展新型高分子合成与解聚技术，实现材料“来源可再生、废弃后可回收、服役期间高性能”的目标。结晶高分子占通用塑料的75%以上，目前化学可回收的结晶高分子主要依靠开环聚合制备。作为开环聚合的一种，开环易位聚合（ROMP）基于烯烃复分解反应，可用于聚烯烃的合成与解聚。当前，基于烯烃复分解构建化学可回收高分子的研究主要集中在新单体设计上。然而，现有低张力环烯单体在ROMP过程中难以有效控制链的区域选择性和立体选择性，导致聚合物链规整性差，不易形成结晶高分子，从而限制其应用前景。
针对上述问题，研究团队以源自蓖麻油的生物基小分子化学品十一烯醇为原料，通过烯烃闭环复分解反应，设计了一类新型低张力环烯酸酯单体。在商用Grubbs催化剂引发下，此类单体可通过烯烃复分解实现对聚合区域选择性与立体选择性的调控，生成完全头尾连接、主链全反式双键的高规整聚合物，进而获得兼具结晶性、高耐热性与高韧性的化学可回收热塑性聚酯，有效平衡了“可聚合/可解聚”与“易解聚/高性能”之间的矛盾。该工作为设计可再生高分子、闭环循环高分子以及拓展开环易位聚合方法提供了新思路。
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.4539882
