机械互锁聚合物(Mechanically Interlocked Polymers, MIPs)是高分子科学与机械互锁结构融合的产物，是高分子材料最新的研究方向之一。机械互锁聚合物兼具超分子聚合物的动态特性和共价聚合物的稳定性。与此同时，机械互锁基元的分子尺度微观运动，如索烃的旋转、伸长、扭转，轮烷的滑动、旋转等，可以在聚合物上积聚和放大，使高分子材料具有独特的宏观性能。相比于索烃和其它机械互锁结构，轮烷结构在聚合物的设计、制备以及性能研究中应用更加广泛和深入。

  近日，浙江大学黄飞鹤教授团队受邀在化学领域顶级综述期刊Chemical Society Reviews上发表了题为“Mechanically interlocked polymers based on rotaxanes”的综述论文，全面介绍了目前基于轮烷的机械互锁聚合物的合成策略、性能表征和应用探索，包括线性聚轮烷、聚轮烷网络和轮烷树枝状大分子，旨在阐明轮烷组分如何影响高分子材料的结构和性能，为新型机械互锁聚合物的设计、合成和应用提供新的参考。

 图1：含有轮烷结构的各种机械互锁聚合物

  引入轮烷结构的聚合物是机械互锁聚合物的一个重要分支。轮烷组分的结构、位置(主链或侧链)和含量(重复单元等)，以及聚合物的拓扑结构(线性或交联聚合物)的改变，能够极大地丰富基于轮烷的机械互锁聚合物的种类。因此，文章作者结合近年来基于轮烷的机械互锁聚合物的研究进展，根据聚合物的拓扑结构，将该类聚合物分为线型聚轮烷、聚轮烷网络和轮烷树枝状大分子。以此为主线，又结合机械互锁结构与聚合物的结合方式，将基于轮烷的不同机械互锁聚合物分为以上几类 (图1)，讨论了它们的合成、表征和应用。

 图2：基于轮烷的机械互锁聚合物的应用

  论文信息：

  Mechanically interlocked polymers based on rotaxanes

  Liya Chen, Xinru Sheng, Guangfeng Li,* and Feihe Huang*

  Chemical Society Reviews

  DOI: 10.1039/d2cs00202g

  原文链接：https://doi.org/10.1039/D2CS00202G