在各种工业和学术研究中,能精确控制聚合物材料的结构,功能和反应性愈发重要。为了满足这些要求,研究人员寻求通过简单且高产的合成方法来制备功能高分子体系。这正好与2001年Sharpless及其同事描述的 “链接” 化学原理不谋而合,即模块化,温和的反应条件及定量产率。受这一启发,链接化学在高分子科学中得到广泛应用以合成各种高分子材料。随着其它反应的发现,链接化学的范围也逐渐扩展。结合受控聚合物法,使得合成复杂体系结构易于实现。
这篇综述分为三个部分,重点介绍了各种链接化学在聚合物合成和功能化中应用。首先介绍符合链接化学原理的反应,包括传统的连接反应,例如叠氮化物-炔烃环加成(AAC),硫醇,和Diels-Alder 反应。其次着重讨论新兴和未充分发展的链接反应,例如肟连接,基于三唑啉二酮(TAD)的化学方法,和基于硫(六价)氟化物交换(SuFEx)的方法。然后对这些链接化学化学应用于逐步增长的聚合机理进行了描述,并列举每类反应的代表性例子,以证明其合成潜力。
图1 链接化学在构造可控聚合物的强大功能
图2 此综述描述的链接化学
正因链接反应在聚合物有效官能化中的强大功能,才得以合成各种结构,包括线性,接枝,星形,支链和环状结构。与此同时,更多的功能材料被科研人员广泛使用,对在解决材料领域的实际问题方面奠定了坚实的基础。
未来的研究机会包括控制聚合物的立构规整性,精密的低聚物和聚合物的合成,和功能化序列控制大分子的制备策略。新链接化学/正交反应对的发展将为一锅法连续或并发聚合提供基础,并使非领域专家能够轻松获取广泛的功能性大分子文库。
该篇综述发表在Journal of Polymer Science上。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pol.20210126
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