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上海交大朱新远教授团队:从单一机理聚合迈向多元聚合
上海交通大学朱新远教授团队建立了可描述多个聚合反应同时存在的多元聚合理论。利用多元聚合体系中各反应的动力学和热力学与对应均聚反应间的差异,构建了多元聚合杂化函数,进而可以定量描述多元聚合体系中不同聚合反应间的相互影响。以烯烃复分解二元聚合为例,实验结果与理论计算相符。该理论的建立为评估不同聚合反应间的相互作用提供了有力工具,在多机理聚合反应、共聚反应以及其他复杂的有机/无机/聚合反应中具有应用前景。

自高分子科学创立以来,聚合机理研究主要聚焦于单一聚合反应。聚合机理研究的核心工作是消除副反应以实现聚合反应过程及产物的精确控制,从而构建各类活性/可控聚合方法。然而,要得到具有复杂拓扑结构及链段组成的聚合物,多种聚合反应的联合使用则不可或缺。各种聚合反应的排列组合可以极大程度地丰富聚合物的结构、组成和性能。

研究涉及多种聚合反应的多元聚合,其主要挑战在于如何衡量不同聚合反应间的相互作用。为解决该问题,朱新远教授团队在长期研究存在不同聚合反应间相互作用的杂化聚合基础上(Chem. Eur. J., 2009, 15: 7593-7600; Macromolecules, 2018, 51: 9555-9561; Macromolecules, 2020, 53: 9345-9352.),提出了一种具有一定普适性的理论框架,用于计算多元聚合体系中不同聚合反应间的相互作用,并以只有两种聚合反应的二元聚合为例进行了理论构建和实验验证。该理论框架主要以二元聚合中某一特定聚合反应在相同条件下的均聚反应作为参照,比较其在二元聚合中的动力学及热力学行为与其均聚反应动力学及热力学行为间的差异,并将此差异定义为杂化函数


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