以具有豐富官能基團(tuán)的氨基酸單體為原料,通過(guò)發(fā)展新的合成方法制備高分子,不僅可以大幅降低合成高分子工業(yè)對(duì)石油的依賴(lài)程度,還能獲得具有豐富功能側(cè)基的聚氨基酸、聚酯等功能高分子材料,已經(jīng)成為當(dāng)今世界高分子合成化學(xué)的前沿和熱點(diǎn)領(lǐng)域。然而,目前氨基酸來(lái)源環(huán)狀單體的開(kāi)環(huán)聚合領(lǐng)域仍存在諸多瓶頸:(1)缺乏合適的環(huán)狀單體用以獲得一些重要的生物大分子如聚(ε-賴(lài)氨酸)、聚(γ-谷氨酸)等;(2)氨基酸來(lái)源環(huán)狀單體,在開(kāi)環(huán)聚合時(shí)容易消旋,導(dǎo)致聚合物立構(gòu)規(guī)整度降低。這些都嚴(yán)重制約著氨基酸聚合物的發(fā)展和應(yīng)用。
中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所陶友華研究員在特約專(zhuān)論中對(duì)其課題組近年來(lái)在有機(jī)催化的氨基酸來(lái)源單體的開(kāi)環(huán)聚合方面的工作進(jìn)行了總結(jié)。陶友華課題組從具有高效高選擇性的有機(jī)催化劑的角度出發(fā),發(fā)展了有機(jī)催化的七元環(huán)狀賴(lài)氨酸單體的開(kāi)環(huán)聚合,突破了抗菌性聚(ε-賴(lài)氨酸)只能采用生物法合成的局限,并發(fā)展了有機(jī)弱堿催化的氨基酸來(lái)源O-羧基環(huán)內(nèi)酸酐(OCA)單體的開(kāi)環(huán)聚合,有效地抑制了單體在開(kāi)環(huán)聚合過(guò)程中的消旋現(xiàn)象。專(zhuān)論還對(duì)該領(lǐng)域今后面臨的任務(wù)和挑戰(zhàn)進(jìn)行了展望,進(jìn)一步發(fā)展高效高選擇性的有機(jī)催化體系是未來(lái)氨基酸單體開(kāi)環(huán)聚合研究的重中之重。
上述工作以題為“有機(jī)催化的氨基酸來(lái)源單體的開(kāi)環(huán)聚合”的專(zhuān)論形式發(fā)表在《高分子學(xué)報(bào)》2020年第10期“有機(jī)催化聚合專(zhuān)題” (高分子學(xué)報(bào), 2020, 51(10): 1083-1091(即將出版), doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20094),通訊作者是陶友華研究員。該課題得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(基金號(hào)91856113, 51873211)的資助。
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