近日，广东工业大学轻工化工学院大四本科生王莹和大三本科生杨汝涵作为共同第一作者在聚合物领域知名期刊Macromolecules（《大分子》）上发表了关于2-氮杂烯丙基引发氮杂环丙烷阴离子活性开环聚合的最新研究成果，论文题为“2-Azaallyl Anion Initiated Ring-Opening Polymerization of N-Sulfonyl Aziridines: One-Pot Synthesis of Primary Amine-Ended Telechelic Polyaziridines”，应用化学系副教授张震为本文指导教师。

该研究首次采用易于制备的2-氮杂烯丙基阴离子作为引发剂开环聚合N-磺酰基取代的氮杂环丙烷，并且通过“一锅法”进行开环聚合反应和端基亚胺水解反应高效合成了伯胺为端基的聚氮杂环丙烷遥爪聚合物（图1）。合成的聚合产物具有明确的端基，很窄的分散度（Р< 1.20），且分子量可通过单体与引发剂的比例进行严格控制。动力学研究揭示了其一级反应动力学及分子量可控的“活性”聚合特征。

图1. 2-氮杂烯丙基引发氮杂环丙烷阴离子活性开环聚合反应

合成的遥爪聚合物的端基具有伯胺基团，可在辛酸亚锡的催化下进一步引发了ε-己内酯的开环聚合制备PAz-b-PCL嵌段聚合物（图2）。另外，遥爪聚合物的ω-NH端基也可作为引发基团，通过在膦腈配体t-Bu-P4的催化下与过量的双氮杂环丙烷取代的双酚A交联剂开环聚合合成核交联的多臂星状聚合物（图2）。通过此合成方法，可在多臂星状聚合物的最外端引入伯胺和三苯基膦等芳基功能化基团，其作为高分子配体在金属催化等方面的应用研究正在进行中。

图2.嵌段聚合物和多臂星状聚合物的制备

该项研究工作得到了国家自然科学基金，广东工业大学“青年百人”启动基金和大学生创新创业训练计划项目的大力支持。