新型多组分聚合

发展便捷、高效、经济的新型聚合反应，用于合成高分子新结构和功能高分子新材料，对于高分子化学和材料科学具有重要意义。多组分聚合以其高效性、产物结构多样性、原子经济性、环境友好等优势，对构筑具有结构和功能多样性的高分子材料具有显著优势，其逐渐发展为高分子化学前沿领域。团队围绕多组分聚合新反应、新结构和新材料开展高分子合成方法学和高分子材料方面的原创性研究，开发了无催化剂的硫族单质的多组分聚合等，实现了高效经济的硫的利用，并合成了具新颖化学结构的功能高分子；提出并建立了炔的多组分串联聚合，制备了共轭高分子和序列可控高分子,并发展了炔和磺酰叠氮的多组分聚合方法学研究，除重点探索高效、便捷、经济的多组分聚合，并对聚合产物结构进行调控之外，对所得高分子材料的功能也进行探索，得到系列新型的高分子材料。

1. 硫族单质的多组分聚合

发展了一系列单质硫或单质硒的多组分聚合，便捷高效地将硫族单质直接转化为高附加值的含硫或硒的功能高分子。这类聚合反应具有便捷高效、步骤简单、经济环保、原子经济性高等优点。目前我们系统研究了这类结构多样丰富的新型聚合物的溶解性、热学性质、光学性质、光物理性质、刺激响应性等，并探索了部分高分子在高折光材料、黄金富集回收、荧光化学传感和酸碱响应等方面的潜在应用。

图1. 单质硫/硒的多组分聚合反应示例

2. 炔的多组分串联聚合

为了追求多组分聚合产物结构的多样性，拓展多组分聚合的适用范围，我们围绕具有丰富化学性质的炔类单体的反应进行设计，发展了系列炔类单体参与的多组分串联聚合。通过炔的多组分串联聚合构筑结构新颖多样的聚嘧啶、聚吲哚酮等含杂环或稠杂环的聚合物。另外，利用多组分串联聚合策略中对聚合过程的设计还可以调控线型或超支化高分子链上功能基元的排列顺序，从而实现对多组分聚合产物拓扑结构和序列结构的调控。

图2 (A). 炔的多组分串联聚合反应示例

图2 (B). 炔的多组分串联聚合反应调控产物结构示例

3. 炔和磺酰叠氮的多组分聚合

除了通过炔的多组分串联聚合构筑结构新颖多样的聚嘧啶、聚吲哚酮等含杂环或稠杂环的聚合物之外，还发展了系列基于炔和磺酰叠氮的铜催化多组分聚合，构筑了结构新颖的富含杂原子的多功能聚膦脒和超支化聚膦脒、含氨基的聚香豆素或聚喹啉、含氧化吲哚的聚(N-酰基磺酰胺)以及聚磺酰脒等聚合物。这一系列的多组分聚合产物结构种类多样、高效温和、以氮气为唯一丰富产物，聚合产物具有高产率、 高分子量、良好溶解性和热稳定性。

图3 . 炔和磺酰叠氮的多组分聚合反应示例