天津大学材料学院先进高分子材料研究所李悦生教授

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脂肪族聚酯是一类可再生和可生物降解的环境友好型高分子材料。合成聚酯的传统方法为逐步缩聚，该方法已经十分成熟，但要求高温和高真空等苛刻条件，同时需严格控制单体投料比才能制备高分子量聚酯。以链增长方式进行的开环聚合和开环交替共聚合具有反应条件温和，聚合物分子量、链结构和拓扑结构等可控性好等优点，受到学术界和工业界的广泛关注。 其中，内酯或交酯开环聚合已成功用于工业制备聚酯材料，如聚丙交酯(PLA)和聚乙交酯(PGA)。环氧烷烃/环酸酐开环交替共聚合则可以制备功能性和结构多样性的聚酯。在链增长聚合过程中，催化剂在控制链增长、链终止和链转移等反应以及聚合物结构方面起重要作用。相比于其它催化体系，Lewis pairs在催化聚合时更具优势，Lewis 酸/碱的协同作用提高了催化活性，拓宽了单体选择性，同时也增加了聚合可控性。

        天津大学材料学院李悦生教授研究团队总结了近年来课题组利用Lewis pairs催化合成环境友好高分子材料的研究进展。深入探讨了Lewis pairs相互作用模式、催化性能及聚合行为，分析了Lewis pairs催化环酯开环聚合和环氧烷烃/环酐开环交替共聚的聚合机理，论述了Lewis pairs结构—催化活性—单体选择性之间的关系。利用Lewis pairs催化体系，制备了环状聚酯、线形聚酯、嵌段聚酯以及“类聚乙烯”聚酯等；利用Lewis pairs体系催化的环氧烷烃、环酐和环酯的“自切换聚合”，制备了序列可控的聚酯/聚酯和聚酯/聚醚嵌段共聚物。最后，对Lewis pairs在该领域中的发展前景和方向进行了总结和展望。
       上述工作以题为“Lewis Pairs催化环酯开环聚合与环酐/环氧化物开环交替共聚”的专论形式发表在《高分子学报》2020年第10期“有机催化聚合专题”（高分子学报, 2020，51(10): 1104-1120, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20111），通讯作者为天津大学材料学院李悦生教授。该工作得到了国家自然科学基金(No. 21971188)的支持。