【消息来源：化学学院】日前，尊龙凯时化学学院、超分子结构与材料国家重点实验室张越涛教授课题组在催化环状聚合物合成方面取得重要进展，研究成果以“Recyclable cyclic bio-based acrylic polymer via pairwise monomer enchainment by a trifunctional Lewis pair”为题发表在《自然·化学》（Nature Chemistry, 2022, http://doi.org/10.1038/s41557-022-01097-7）。

由于环状聚合物没有端基的存在，相对于线性聚合物往往具有特殊的性质，如更低的特性粘度和更高的热稳定性等，进而具有巨大的应用潜力。目前，合成环状聚合物的方法主要包括关环法和扩环法两种。关环法是将线性聚合物通过末端的官能团进行偶联，实现环状聚合物合成，该方法单体适用范围广，通常需要在极低的浓度下进行，从而避免分子间副反应，但不利于环状聚合物的大规模制备和高分子量环状聚合物的合成。扩环法是通过环状的催化剂或引发剂模板，来制备环状聚合物，可以合成高分子量聚合物，但是条件苛刻，单体适用性低。综上所述，两种方法都存在一定的缺陷，在一定程度上限制了对于环状聚合物的研究和应用。

图：分子内三官能路易斯酸碱对催化合成可再生可降解环状聚合物

张越涛教授团队设计合成了分子内含有两个路易斯酸中心和一个路易斯碱中心的三官能路易斯酸碱对催化剂，实现了基于可再生单体的环状聚合物的合成。结合反应机理的研究，团队证明了在催化的过程中，两分子催化剂与单体结合生成了环状的催化模板，随后不断地将单体插入到该环状模板内，进行“扩环反应”，当聚合结束后，两条聚合物的链端之间相互链接，进行“关环反应”，实现环状聚合物的合成。体系将FLP催化剂的分子内协同与分子间协同相结合，是一个全新的成环机制。此外，该环状聚合物可以通过热裂解完全回到单体，实现高效的闭环回收。研究工作也进一步拓展了路易斯酸碱对的应用范畴，为高效催化剂合成和可控催化环状聚合物合成的新策略提供了新思路。

尊龙凯时为论文唯一通讯单位。化学学院宋艳娇博士为文章第一作者，张越涛教授为论文的唯一通讯作者。本论文得到了国家自然科学基金委员会的支持。

文章链接：http://www.nature.com/articles/s41557-022-01097-7