超支化聚合物是拓扑高分子的重要类型之一,相对于树状高分子,具有显著的合成便利性,但是分子内环化一直是其缺陷的重要形式。分子内环化和支化单元有着相同的化学键接,无法采用核磁、光谱或分子量的方法得出定量的数据,目前部分学者采用P. J. Flory(1974年Nobel化学奖得主)的转化率理论或基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱((MALDI−TOF MS)进行定性表述,影响了拓扑高分子的精细合成的研究发展。
论文从超支化高分子的微观拓扑结构分析入手,定义了平均环化数(ANC)和环均分子量(MC)的概念,巧妙地推导出该参数与树状单元、线性单元、端基单元、数据分子量的内在联系,得到ANC和MC参数的定量表达式,结合定量核磁共振硅谱(29Si-NMR)和体积排除色谱-多角激光光散射联用仪(SEC-MALLS)实验,实现了ANC和MC参数的定量化表征和测定,在此基础上探讨了间隔基团对分子内环化形成的影响。ANC和MC参数的定量表达式基于应用广的A2+Bn聚合方法推出,具有较好的普适性,对于实现超支化拓扑高分子的精细合成,得到无缺陷的拓扑结构(Defect-Free)具有重要的指标化意义。