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Angew. Chem. :選擇性遠(yuǎn)程氫原子/官能團(tuán)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)ɑ-烯烴的自由基聚合2025-02-25
乙烯基聚合物是應(yīng)用最廣泛的高分子材料之一,將各種極性基團(tuán)引入到非極性骨架中可以進(jìn)一步豐富聚合物的種類,賦予材料特定的新性能,滿足不同的使用環(huán)境。然而通過(guò)乙烯和極性單體的共聚反應(yīng)來(lái)制備功能化聚烯烴卻面臨著巨大挑戰(zhàn)。例如在自由基聚合過(guò)程中極性和非極性烯烴單體之間的競(jìng)聚率存在較大差異,而在配位聚合過(guò)程中有些極性基團(tuán)對(duì)金屬催化劑的存在毒化作用。

近日,上海交通大學(xué)朱晨教授、孫浩副教授和青島農(nóng)業(yè)大學(xué)王先津教授合作,通過(guò)選擇性遠(yuǎn)程氫原子/官能團(tuán)轉(zhuǎn)移策略,成功實(shí)現(xiàn)α-烯烴的自由基均聚反應(yīng),制備出多種具有不同極性基團(tuán)的乙烯基聚合物。該研究突破了ɑ-烯烴難以進(jìn)行自由基聚合的傳統(tǒng)觀念,構(gòu)建了多種具有明確結(jié)構(gòu)序列的全碳鏈聚烯烴。

 

 

 

 

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該工作通過(guò)新型聚合單體的設(shè)計(jì),利用遠(yuǎn)程氫原子/官能團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)巧妙地避免了ɑ-烯烴在自由基聚合條件下的退化鏈轉(zhuǎn)移,成功合成了多種序列明確的官能化聚烯烴。通過(guò)1,5-氫原子轉(zhuǎn)移策略,不僅可以以百克規(guī)模得到聚合物,同時(shí)兼容氰基、酯基、磷脂基、酰胺基等多種官能團(tuán),實(shí)現(xiàn)具有AAB結(jié)構(gòu)序列聚合物的構(gòu)建;通過(guò)1,5-官能團(tuán)轉(zhuǎn)移策略可以合成具有ABC結(jié)構(gòu)序列的聚合物,其中遷移基團(tuán)包括氰基和苯并噻唑等。

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作者還將合成的這種新型聚合物應(yīng)用到無(wú)負(fù)極鋰電池界面層中。研究結(jié)果表明,該策略所合成的聚合物中-CN基團(tuán)和-COOR基團(tuán)有效地增強(qiáng)了與鋰離子的相互作用,實(shí)現(xiàn)了鋰離子的均勻沉積和高效傳輸,提高了無(wú)負(fù)極鋰金屬電池的庫(kù)倫效率、循環(huán)穩(wěn)定性以及使用壽命。

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文信息

Switchable Radical Polymerization of?α-Olefins via Remote Hydrogen Atom or Group Transfer for Enhanced Battery Performance

Silin Song,?Shuo Wang,?Ziqiang Wang,?Prof. Hao Sun,?Dr. Xianjin Wang,?Prof. Chen Zhu

Angewandte Chemie International Edition

DOI:?10.1002/anie.202418350

 

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