开环易位聚合 (ROMP) 是一类以金属卡宾为催化剂、以环烯烃为单体的可控聚合技术,具有聚合超快、条件温和、可控性好等优点,也是合成复杂拓扑聚合物最常用的手段之一。近年来,源于绿色化学以及生物医药领域的需求,水相ROMP引起了研究人员广泛的关注。Grubbs、Grela、Emrick、Schanz、O’Reilly等课题组为实现可控水相ROMP聚合开展了大量的创新性工作。然而,由于金属卡宾催化剂容易被水分子和强极性给电子基团络合失活,使得水相ROMP聚合低效、可控性差,难以调控水溶性聚合物的分子量和拓扑结构。因此,开发高效、可控的水相ROMP体系,是ROMP领域新的发展方向,同时也为精准合成水溶性功能拓扑聚合物开辟新路径。
图1. 单体自乳化水相ROMP的聚合过程和机理示意
星形聚合物作为一种支化结构的单分子纳米粒子,已经在生物医药到纳米能源等领域取得了广泛的应用。星形聚合物的精确合成(包括其尺寸和分子量的精准调控)是高分子科学的一大热点和难点。星形聚合物的合成策略可以概括为“Grafting-onto”,“Core-first”和“Arm-first”,其中可控ROMP结合“Arm-first”策略是一种“一锅-两步”合成星形聚合物的常用方法,具有条件温和,操作简单等优点。然而,该方法却存在星形聚合物分子量难以调控、游离的聚合物臂分子内交联严重(即游离聚合物臂转化成星形聚合物的转化率低)、成核反应时间较长等问题。
图2. 单体自乳化水相ROMP结合“Arm-first”策略制备星形聚合物
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.4c00191
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