近日，中科院长春应化所陶友华研究员在著名期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》上以“S-Carboxyanhydrides: Ultrafast and Selective Ring-opening Polymerizations Towards Well-defined Functionalized Polythioesters”为题在线发表了超高活性的氨基酸SCA单体的论文（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.202016228.)。

  氨基酸是蛋白质的基本构成单元，也是一种天然可再生的资源。以具有丰富官能基团的氨基酸单体为原料，通过发展新的合成方法制备高分子，能够获得具有丰富的功能侧基的聚氨基酸、聚酯等功能高分子材料，已经成为了当今高分子合成化学的前沿和热点领域。氨基酸的NCA和OCA单体已经广为人们所熟知，特别是氨基酸NCA单体是1906年在诺贝尔奖得主费歇尔实验室首先合成出来的。一百多年来，除了有机及高分子化学家之外，生物化学家、甚至连免疫化学家也对NCA单体和聚氨基酸表现出强烈的兴趣。

  近期，中科院长春应化所陶友华研究员提出氨基酸的SCA单体作为氨基酸及其衍生物的第三类单体，具有超高的聚合活性和超快的聚合速率，聚合能在室温下1-2分钟内快速完成，所获得的氨基酸基聚硫酯具有可控的分子量和立体结构、丰富的功能侧基以及完全的化学可回收。

  一般而言，超高的聚合活性会导致聚合链增长速率超快。普通的引发体系，链引发速率通常小于链增长速率，聚合难以实现控制。为了解决这一难题，发展了独特的季铵盐与苯甲酸链转移试剂组成的引发体系。在引发阶段，由于存在硫阴离子与苯甲酸之间快速的质子交换，链增长完全受到抑制。而在链增长阶段，链转移速率与链增长速率相当，从而实现可控的SCA聚合。在此基础上，超高的聚合活性能够实现超快及高选择性开环，而完全避免传统聚硫酯合成过程中存在的硫酯交换副反应的问题。同时，也由于超高的聚合活性，少量的水不仅不影响聚合，反而使得聚合更加可控。该工作很好的体现了“唯快不破”的思想。

  理论计算（DFT）进一步表明：SCA单体的超高活性是实现可控聚合并能抑制各种副反应（硫酯交换、消旋等）的关键。这种构筑超高活性单体的思想也为解决其他聚合物合成过程中的固有问题提供了新的思路。

  本论文的第一作者为王彦超博士，陶友华研究员为文章的通讯作者。长春应化所近年来在氨基酸单体聚合新方法领域获得系列进展，代表性工作分别发表在Chemical Science, 2015, 6, 6385；ACS Macro Letters, 2016, 5, 1049；Macromolecules, 2018, 51, 8248；Chemical Science, 2019, 10, 1531；J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 281和Angew, 2021, DOI: 10.1002/anie.202011352上。

  该工作得到国家自然科学基金面上项目以及重大研究计划培育项目的资助。

  论文链接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202016228