图 氨基酸来源单体与环氧单体的有机催化切换聚合
在国家自然科学基金项目（批准号：91856113）资助下，中国科学院长春应用化学研究所陶友华研究员团队在氨基酸来源单体的有机催化切换聚合方面取得进展。相关研究成果以“有机催化切换聚合：从单体混合物到嵌段共聚物（Switchable Polymerization Organocatalysis: From Monomer Mixtures to Block Copolymers）”为题，于2022年2月2日在线发表于《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202115465。
未来的高分子工业将更多的使用可再生资源代替石油资源。氨基酸是一种天然可再生的资源，中国目前年产赖氨酸超过300 万吨，谷氨酸超过400万吨。且赖氨酸等氨基酸的价格与乙烯、丙烯相当，颠覆了氨基酸价格昂贵的传统观念。将廉价而丰富的氨基酸高效转化为可持续的氨基酸聚合物是高分子合成化学最重要的方向之一。
陶友华团队开发的新型单分子双功能有机催化剂（硫脲-吡啶弱碱有机催化剂）解决了氨基酸来源的环状单体（O-羧基环内酸酐，OCA）在开环聚合过程中易发生消旋且难以有效增长的难题。在此基础上，该团队利用三乙基硼（TEB）/鎓盐（PPNCl）有机催化剂成功实现了氨基酸来源的OCA单体和环氧单体的切换聚合，即：“自发地”从OCA和环氧的混合物中选择合适的单体，“智能地”进行相应的链增长，一锅合成序列选择性的（多）嵌段共聚物。利用不同氨基酸来源的OCA和带有不同取代基的环氧单体可以高效合成一系列功能化且有序列选择性的两嵌段共聚物及四嵌段共聚物。该研究发展的有机催化切换聚合新方法为氨基酸单体与环氧单体的高效共聚提供了新的思路。