高分子合成化学是高分子材料科学的基础，已成为材料科学领域的研究热点和前沿方向。相对于较成熟的双官能团的缩聚、双键单体的加聚及环状单体的开环聚合等方法学，基于炔类单体的聚合方法学还未形成完善的理论和材料体系。而炔类单体的聚合产物通常含有不饱和的共轭主链结构，不仅赋予其特殊的光电性质，还能拓展高分子结构的多样性，为高分子材料的新型结构和特殊功能带来可预期的革命性变化。团队长期在此领域从事研究工作，提出了“点击聚合”概念，建立了高效的点击聚合反应，开发了炔烃与绿色单体的共聚合反应。这类聚合具有反应高效、条件温和、原子经济、官能团耐受性好及区域/立体选择性好等优点，现已成为高效制备功能聚合物的强有力工具。

1. 叠氮-炔点击聚合

建立了铜(I)和钌(II)催化的叠氮-炔点击聚合，制备得到线形和超支化的1,4-立构规整和1,5-立构规整聚三唑，并探究了两者的构效关系。而且，通过活化端炔和活化叠氮单体的设计合成，发展了无金属催化的点击聚合。此外，设计合成活化内炔，得到系列线形及超支化聚1,4,5-取代三唑。目前，所得含氮聚合物已被成功应用在化学传感、生物成像及智能响应材料等方面。

图1. 叠氮-炔点击聚合反应示例

2. 巯基-炔点击聚合

建立了操作简单、条件温和、自发的巯基-炔点击聚合，制备了系列功能线形和超支化聚烯硫醚。而且，为了提高产物的区域和立体选择性，开发了铑(I)催化的巯基-炔点击聚合，得到全E式聚烯硫醚。此外，通过碱催化及活化炔策略，得到Z式为主的烯硫醚产物。由于硫元素的存在，所得聚烯硫醚有望用于制备高折光指数聚合物材料。

图2. 巯基-炔点击聚合反应示例

3. 氨基-炔点击聚合

建立了铜(I)催化和自发的氨基-炔点击聚合，而且通过设计合成新型活化炔（羰基炔和磺酰炔），实现了其与胺类单体更高效的点击聚合。目前，所提出的“氨基-炔点击”概念及报道的反应已得到国内外同行的广泛关注，被直接采用或应用在水凝胶、界面修饰、酶固定、小分子及聚合物等不同领域。

图3. 氨基-炔点击聚合反应示例

4. 羟基-炔点击聚合

建立了有机碱催化的羟基-炔点击聚合，不仅可通过调控碱的类型（二甲氨基吡啶、膦腈碱和三乙烯二胺、碳酸铯）实现炔与醇和酚羟基的聚合，还能利用活化炔策略（羰基炔、酯基炔、炔溴）制备具有不同立体选择性的聚烯醚。此外，聚合物中烯醚结构对酸不稳定的特性，展示了其作为药物载体的潜在应用。

图4. 羟基-炔点击聚合反应示例

5. 绿色单体参与的三键聚合

在当前“双碳”目标发展“绿色碳科学”的大背景下，开发了自然资源丰富、廉价、无毒、可再生的二氧化碳，水和氧气等绿色单体与炔烃的新型聚合反应。制备得到聚呋喃、聚炔酯、聚环状碳酸酯等功能聚合物，在双光子吸收、选择性功能化降解、人工光捕获、白光聚合物、金离子检测及吸附等方面实现应用。

图5. 炔烃与绿色单体的聚合反应示例