聚合物材料在現(xiàn)代社會(huì)中扮演著不可或缺的角色，但傳統(tǒng)塑料在自然條件下不可降解導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。發(fā)展可循環(huán)、可降解的脂肪族聚酯材料被視為解決塑料污染的有效途徑之一。環(huán)內(nèi)酯的開(kāi)環(huán)聚合是制備脂肪族聚酯材料的重要方法，然而現(xiàn)有催化劑體系面臨活性低、毒性高、控制性差等挑戰(zhàn)。

青島科技大學(xué)沈勇/李志波教授團(tuán)隊(duì)近年來(lái)在可降解/可閉環(huán)回收高分子材料的設(shè)計(jì)合成方面取得了系列進(jìn)展。他們利用強(qiáng)堿/脲二元催化劑實(shí)現(xiàn)了生物基五/六元環(huán)內(nèi)（硫）酯的高效開(kāi)環(huán)聚合，制備得到系列閉合循環(huán)聚（硫）酯、彈性體和壓敏膠材料（CCS Chem.,2021,2, 620-630；Macromolecules,2020,53, 3380-3389;Angew. Chem. Int. Ed.2022,61, e202201407;Angew. Chem. Int. Ed.2022,61, e202207105;Macromolecules2022,55, 3860-3868;Macromolecules2023,56, 6117-6125;Macromolecules2024,57, 1919–1940;Adv. Funct. Mater.2025, 35, 2422779;Angew. Chem. Int. Ed.2025, 64, e202505104）。

目前工業(yè)上常用的開(kāi)環(huán)聚合催化劑如辛酸亞錫（Sn(Oct)₂）存在殘留金屬毒性高、聚合控制性差等問(wèn)題。有機(jī)鋁催化劑雖具有毒性低的優(yōu)勢(shì)，但通常活性較低，難以實(shí)現(xiàn)高分子量聚酯的制備。此外，傳統(tǒng)催化劑對(duì)醇類引發(fā)劑的耐受性差，導(dǎo)致催化劑用量大、分子量調(diào)控困難。因此開(kāi)發(fā)兼具高活性、高控制性且易于制備的催化劑，成為推動(dòng)聚酯材料發(fā)展的關(guān)鍵。在前期工作中，該團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一類簡(jiǎn)單的有機(jī)鋁催化劑RAl(BHT)₂（BHT = 2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基）并成功實(shí)現(xiàn)α-亞甲基-δ-戊內(nèi)酯的化學(xué)選擇性開(kāi)環(huán)聚合（Angew. Chem., Int. Ed.2025, 64, e202418488）。相比于傳統(tǒng)的Salen-Al催化劑，該催化劑可以通過(guò)市售的烷基鋁和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（市售抗氧劑）一步制備而無(wú)需純化。在本工作中，他們進(jìn)一步利用RAl(BHT)₂實(shí)現(xiàn)了多種環(huán)狀單體的活性/可控開(kāi)環(huán)聚合（ROP），在本體條件下制備得到高分子量聚酯。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，該催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的質(zhì)子耐受性，在100當(dāng)量醇的用量下仍能夠制備得到分子量和端基可控的聚酯多元醇（圖1）。

圖1.本工作中使用的催化劑結(jié)構(gòu)以及研究的環(huán)狀單體

相關(guān)工作在線發(fā)表于Macromolecules，青島科技大學(xué)博士研究生嚴(yán)欽為論文的第一作者。青島科技大學(xué)沈勇教授、李志波教授為論文的共同通訊作者。該工作得到了國(guó)家區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金、青年科學(xué)基金（B類）和山東省泰山學(xué)者項(xiàng)目的資助。

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.5c02724