高等学校化学学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (9): 1956.doi: 10.7503/cjcu20200310
• 庆祝《高等学校化学学报》复刊40周年专栏 • 上一篇 下一篇
收稿日期:
2020-06-01
出版日期:
2020-09-10
发布日期:
2020-09-02
通讯作者:
袁媛,陈于蓝
E-mail:yyuan@tju.edu.cn;yulan.chen@tju.edu.cn
基金资助:
DENG Yakui, YUAN Yuan(), CHEN Yulan(
)
Received:
2020-06-01
Online:
2020-09-10
Published:
2020-09-02
Contact:
YUAN Yuan,CHEN Yulan
E-mail:yyuan@tju.edu.cn;yulan.chen@tju.edu.cn
Supported by:
摘要:
多力响应基团聚合物(MMPs)的设计与合成为高灵敏地观察和定量力化学转变及高效利用机械能提供了新机遇, 推动了聚合物力化学的发展. 本文主要介绍了后聚合改性、 逐步聚合、 开环易位聚合和活性/可控自由基聚合等4种MMPs的合成方法, 分别对这些方法的特点、 优势和适用体系进行了论述, 期望为新型机械力响应性聚合物的制备和应用提供新思路.
中图分类号:
TrendMD:
邓亚奎, 袁媛, 陈于蓝. 多力响应基团聚合物合成的研究进展. 高等学校化学学报, 2020, 41(9): 1956.
DENG Yakui, YUAN Yuan, CHEN Yulan. Recent Advances in the Synthesis of Multi-Mechanophore Polymers. Chem. J. Chinese Universities, 2020, 41(9): 1956.
Scheme 3 Chemical structures of mechanophores DABBF, NP and their activated states incorporated in multicolor mechanochromic polymer/silica composites[60]
Scheme 8 Improving mechanochemiluminescent sensitivity of 1,2?dioxetane?containing polyurethanes by controlling energy transfer across polymer chains[67]
Fig.1 Mechanochemical ring?opening olefination of VA?PNBs to produce ROMP?PNB units(A) and NMR spectra of VA?TMS(B1), VA?TES(B2), and VA?Hex(B3) as a function of sonication time[84]Spectra recorded after sonication for t=15(blue), 30(red), 240 min(green) are shown. The 1H NMR spectrum of the authentic ROMP-PNB prepared using the Grubbs second-generation catalyst(black) is overlaid in each plot. Signal intensity of polymer side-chain peaks are aligned as a visual aid.Copyright 2019, Wiley-VCH.
1 | Lenhardt J. M., Black A. L., Craig S. L., J. Am. Chem. Soc.,2009, 131(31), 10818—10819 |
2 | Lenhardt J. M., Ong M. T., Choe R., Evenhuis C. R., Martinez T. J., Craig S. L., Science,2010, 329(5995), 1057—1060 |
3 | Kryger M. J., Ong M. T., Odom S. A., Sottos N. R., White S. R., Martinez T. J., Moore J. S., J. Am. Chem. Soc.,2010, 132(13), 4558—4559 |
4 | Klukovich H. M., Kean Z. S., Iacono S. T., Craig S. L., J. Am. Chem. Soc., 2011, 133(44), 17882—17888 |
5 | Hickenboth C. R., Moore J. S., White S. R., Sottos N. R., Baudry J., Wilson S. R., Nature,2007, 446(7134), 423—427 |
6 | Lee C. K., Davis D. A., White S. R., Moore J. S., Sotto N. R., Braun P. V., J. Am. Chem. Sci.,2010, 132(45), 16107—16111 |
7 | Diesendruck C. E., Steinberg B. D., Sugai N., Silberstein M. N., Sottos N. R., White S. R., Braun P. V., Moore J. S., J. Am. Chem. Soc., 2012, 134(30), 12446—12449 |
8 | Kean Z. S., Ramirez A. L. B., Yan Y., Craig S. L., J. Am. Chem. Soc.,2012, 134(31), 12939—12942 |
9 | Larsen M. B., Boydston A. J., J. Am. Chem. Soc.,2013, 135(22), 8189—8192 |
10 | Encina M. V., Lissi E., Sarasúa M., Gargallo L., Radic D., J. Polym. Sci., Polym. Lett. Ed., 1980, 18(12), 757—760 |
11 | Berkowski K. L., Potisek S. L., Hickenboth C. R., Moore J. S., Macromolecules,2005, 38(22), 8975—8978 |
12 | Karthikeyan S., Potisek S. L., Piermattei A., Sijbesma R. P., J. Am. Chem. Soc.,2008, 130(45), 14968—14969 |
13 | Kersey F. R., Yount W. C., Craig S. L., J. Am. Chem. Soc.,2006, 128(12), 3886—3887 |
14 | Piermattei A., Karthikeyan S., Sijbesma R. P., Nat. Chem.,2009, 1(2), 133—137 |
15 | Potisek S. L., Davis D. A., Sottos N. R., White S. R., Moore J. S., J. Am. Chem. Soc.,2007, 129(45), 13808—13809 |
16 | Ducrot E., Chen Y., Bulters M., Sijbesma R. P., Creton C., Science,2014, 344(6180), 186—189 |
17 | Chen Y. L., Spiering A. J. H., Karthikeyan S., Peters G. W. M., Meijer E. W., Sijbesma R. P., Nat. Chem.,2012, 4(7), 559—562 |
18 | Yuan Y., Chen W. B., Ma Z., Deng Y. K., Chen Y., Chen Y. L., Hu W. P., Chem. Sci.,2019, 10(7), 2206—2211 |
19 | Chen W., Yuan Y., Chen Y. L., ACS Macro Lett., 2020, 9(4), 438—442 |
20 | Yuan Y., Li M. W., Yuan W., Yang F., Chen Y. L., Macro. Mater. Eng., 2019,304(6), 1900056 |
21 | Yuan Y., Chen Y. L., Chin. J. Polym. Sci., 2017, 35(11), 1315—1327 |
22 | Yuan W., Yuan Y., Chen Y. L., Acta Polymerica Sinica, 2016, 11, 1495—1507(袁伟, 袁媛, 陈于蓝. 高分子学报, 2016, 11, 1495—1507) |
23 | Yuan Y., Yuan W., Chen Y. L., Sci. China Mater., 2016, 59(6), 507—520 |
24 | Kean Z. S., Gossweiler G. R., Kouznetsova T. B., Hewage G. B., Craig S. L., Chem. Commun., 2015, 51(44), 9157—9160 |
25 | Chen Z., Mercer J. A. M., Zhu X., Romaniuk J. A. H., Pfattner R., Cegelski L., Martinez T. J., Burns N. Z., Xia Y., Science,2017, 357(6350), 475 |
26 | Sha Y., Zhang Y., Zhu T., Tan S., Cha Y., Craig S. L., Tang C., Macromolecules,2018, 51(22), 9131—9139 |
27 | Wang J., Piskun I., Craig S. L., ACS Macro Lett.,2015, 4(8), 834—837 |
28 | Kean Z. S., Ramirez A. L. B., Craig S. L., J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem.,2012, 50(17), 3481—3484 |
29 | Zhang H., Li X., Lin Y., Gao F., Tang Z., Su P., Zhang W., Xu Y., Weng W., Boulatov R., Nat. Commun.,2017, 8(1), 1147 |
30 | Bowser B. H., Craig S. L., Polym. Chem.,2018, 9(26), 3583—3593 |
31 | Günay K. A., Theato P., Klok H. A., Functional Polymers by Post⁃Polymerization Modification, Wiley⁃VCH, Weinheim, 2013, 1—44 |
32 | Orski S., Sheppard G., Arnold R., Grubbs J., Locklin J., Functional Polymers by Post⁃Polymerization Modification,Wiley⁃VCH, Weinheim, 2013, 353—369 |
33 | Wang W., Shi Y., Wang X., Qin A., Sun J. Z., Tang B. Z., Polym. Chem.,2017, 8(17), 2630—2639 |
34 | Roth P. J., Wiss K. T., Theato P., Polymer Science: A Comprehensive Reference, Elsevier, Amsterdam, 2012, 247—267 |
35 | Brooks K., Razavi M. J., Wang X., Locklin J., ACS Nano,2015, 9(11), 10961—10969 |
36 | Gress A., Völkel A., Schlaad H., Macromolecules,2007, 40(22), 7928—7933 |
37 | Campos L. M., Killops K. L., Sakai R., Paulusse J. M. J., Damiron D., Drockenmuller E., Messmore B. W., Hawker C. J., Macromolecules,2008, 41(19), 7063—7070 |
38 | Wang L., Kristensen J., Ruffner D. E., Bioconjugate Chem.,1998, 9(6), 749—757 |
39 | Zugates G. T., Anderson D. G., Little S. R., Lawhorn I. E. B., Langer R., J. Am. Chem. Soc.,2006, 128(39), 12726—12734 |
40 | Wang R., Chen W., Meng F., Cheng R., Deng C., Feijen J., Zhong Z., Macromolecules,2011, 44(15), 6009—6016 |
41 | Chen W., Yang H., Wang R., Cheng R., Meng F., Wei W., Zhong Z., Macromolecules,2010, 43(1), 201—207 |
42 | Jones J. R., Liotta C. L., Collard D. M., Schiraldi D. A., Macromolecules,1999, 32(18), 5786—5792 |
43 | Benaglia M., Rizzardo E., Alberti A., Guerra M., Macromolecules, 2005, 38(8), 3129—3140 |
44 | Sumerlin B. S., Tsarevsky N. V., Louche G., Lee R. Y., Matyjaszewski K., Macromolecules,2005, 38(18), 7540—7545 |
45 | Parrish B., Breitenkamp R. B., Emrick T., J. Am. Chem. Soc.,2005, 127(20), 7404—7410 |
46 | Lenhardt J. M., Black A. L., Beiermann B. A., Steinberg B. D., Rahman F., Samborski T., Elsakr J., Moore J. S., Sottos N. R., Craig S. L., J. Mater. Chem.,2011, 21(23), 8454—8459 |
47 | Ramirez A. L. B., Schmitt A. K., Mahanthappa M. K., Craig S. L., Faraday Discuss.,2014, 170, 337—344 |
48 | Ramirez A. L. B., Ogle J. W., Schmitt A. L., Lenhardt J. M., Cashion M. P., Mahanthappa M. K., Craig S. L., ACS Macro Lett.,2012, 1(1), 23—27 |
49 | Ramirez A. L. B., Kean Z. S., Orlicki J. A., Champhekar M., Elsakr S. M., Krause W. E., Craig S. L., Nat. Chem.,2013, 5(9), 757—761 |
50 | Klukovich H. M., Kouznetsova T. B., Kean Z. S., Lenhardt J. M., Craig S. L., Nat. Chem.,2013, 5(2), 110—114 |
51 | Lenhardt J. M., Ogle J. W., Ong M. T., Choe R., Martinez T. J., Craig S. L., J. Am. Chem. Soc.,2011, 133(10), 3222—3225 |
52 | Wu D., Lenhardt J. M., Ramirez A. L. B., Akhremitchev B. B., Craig S. L., J. Am. Chem. Soc.,2010, 132(45), 15936—15938 |
53 | Rudin A., Choi P., The Elements of Polymer Science & Engineering, Academic Press, Boston, 2013, 305—339 |
54 | Kricheldorf H. R., Schwarz G., Macromol. Rapid Commun.,2003, 24, 359—381 |
55 | Labadie J. W., Hedrick J. L., Ueda M., Step⁃Growth Polymers for High-Performance Materials, American Chemical Society, Washington, D. C., 1996, 294—305 |
56 | Imato K., Irie A., Kosuge T., Ohishi T., Nishihara M., Takahara A., Otsuka H., Angew. Chem. Int. Ed.,2015, 54(21), 6168—6172 |
57 | Davis D. A., Hamilton A., Yang J., Cremar L. D., van Gough D., Potisek S. L., Ong M. T., Braun P. V., Martínez T. J., White S. R., Moore J. S., Sottos N. R., Nature,2009, 459(7243), 68—72 |
58 | Wang Z., Ma Z., Wang Y., Xu Z., Luo Y., Wei Y., Jia X., Adv. Mater.,2015, 27(41), 6469—6474 |
59 | Di Giannantonio M., Ayer M. A., Verde⁃Sesto E., Lattuada M., Weder C., Fromm K. M., Angew. Chem. Int. Ed.,2018, 57(35), 11445—11450 |
60 | Kosuge T., Zhu X., Lau V. M., Aoki D., Martinez T. J., Moore J. S., Otsuka H., J. Am. Chem. Soc.,2019, 141(5), 1898—1902 |
61 | Chen Y., Zhang H., Fang X., Lin Y., Xu Y., Weng W., ACS Macro Lett.,2014, 3(2), 141—145 |
62 | Sagara Y., Karman M., Verde⁃Sesto E., Matsuo K., Kim Y., Tamaoki N., Weder C., J. Am. Chem. Soc.,2018, 140(5), 1584—1587 |
63 | Yang F., Yuan Y., Sijbesma R. P., Chen Y., Macromolecules2020, 53(3), 905—912 |
64 | Yan C. M., Yang F., Wu M. J., Yuan Y., Chen F. Y., Chen Y. L., Macromolecules2019, 52(23), 9376—9382 |
65 | Chen Y. L., Sijbesma R. P., Macromolecules, 2014, 47(12), 3797—3805 |
66 | Liu S., Yuan Y., Li J. Y., Sun S. Q., Chen Y. L., Polym. Chem.,2020, 11(11), 1877—1884 |
67 | Yuan W., Yuan Y., Yang F., Wu M. J., Chen Y. L., Macromolecules, 2018, 51(21), 9019—9025 |
68 | Weaver J. A., Morelly S. L., Alvarez N. J., Magenau A. J. D., Polym. Chem.,2018, 9(42), 5173—5178 |
69 | Ilker M. F., Schule H., Coughlin E. B., Macromolecules,2004, 37(3), 694—700 |
70 | Watson K. J., Anderson D. R., Nguyen S. T., Macromolecules,2001, 34(11), 3507—3509 |
71 | Trnka T. M., Grubbs R. H., Acc. Chem. Res.,2001, 34(1), 18—29 |
72 | Piotti M. E., Curr. Opin. Solid St. M.,1999, 4(6), 539—547 |
73 | Benson S. W., Cruickshank F. R., Golden D. M., Haugen G. R., O'Neal H. E., Rodgers A. S., Shaw R., Walsh R., Chem. Rev.,1969, 69(3), 279—324 |
74 | Walker R., Conrad R. M., Grubbs R. H., Macromolecules, 2009, 42(3), 599—605 |
75 | Schwab P., France M. B., Ziller J. W., Grubbs R. H., Angew. Chem. Int. Ed., 1995, 34(18), 2039—2041 |
76 | Herrmann W. A., Köcher C., Angew. Chem. Int. Ed.,1997, 36(20), 2162—2187 |
77 | Love J. A., Sanford M. S., Day M. W., Grubbs R. H., J. Am. Chem. Soc.,2003, 125(33), 10103—10109 |
78 | Bieräugel H., Jansen T. P., Schoemaker H. E., Hiemstra H., Van Maarseveen J. H., Org. Lett., 2002, 4(16), 2673—2674 |
79 | Buszek K. R., Sato N., Jeong Y., Tetrahedron Lett., 2002, 43(2), 181—184 |
80 | Lin Y., Kouznetsova T. B., Craig S. L., J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(5), 2105—2109 |
81 | Hsu T. G., Zhou J., Su H. W., Schrage B. R., Ziegler C. J., Wang J., J. Am. Chem. Soc.,2020, 142(5), 2100—2104 |
82 | Peterson G. I., Noh J., Bang K. T., Ma H., Kim K. T., Choi T. L., Macromolecules,2020, 53(5), 1623—1628 |
83 | Chen Z., Zhu X., Yang J., Mercer J. A. M., Burns N. Z., Martinez T. J., Xia Y., Nat. Chem.,2020, 12(3), 302—309 |
84 | Lee D. C., Kensy V. K., Maroon C. R., Long B. K., Boydston A. J., Angew. Chem. Int. Ed.,2019, 58(17), 5639—5642 |
85 | Georges M. K., Veregin R. P. N., Kazmaier P. M., Hamer G. K., Macromolecules, 1993, 26(11), 2987—2988 |
86 | Chiefari J., Chong Y. K., Ercole F., Krstina J., Jeffery J., Le T. P. T., Mayadunne R. T. A., Meijs G. F., Moad C. L., Moad G., Rizzardo E., Thang S. H., Macromolecules,1998, 31(16), 5559—5562 |
87 | Wang J. S., Matyjaszewski K., J. Am. Chem. Soc.,1995, 117(20), 5614—5615 |
88 | Lligadas G., Rosen B. M., Monteiro M. J., Percec V., Macromolecules, 2008(22), 41, 8360—8364 |
89 | Lin H., Xiao W., Qin S. Y., Cheng S. X., Zhang X. Z., Polym. Chem., 2014, 5(15), 4396—4417 |
90 | Konkolewicz D., Wang Y., Zhong M., Krys P., Isse A. A., Gennaro A., Matyjaszewski K., Macromolecules, 2013, 46(22), 8749—8772 |
91 | Bowser B. H., Ho C. H., Craig S. L., Macromolecules, 2019, 52(22), 9032—9038 |
92 | Jia Y., Wang S., Wang W. J., Li B. G., Zhu S., Macromolecules, 2019, 52(20), 7920—7928 |
93 | Peterson G. I., Lee J., Choi T. L., Macromolecules,2019, 52(24), 9561—9568 [94] Stille J. K., J. Chem. Educ., 1981, 58(11), 862—866 |
95 | Lu Y. X., Tournilhac F., Leibler L., Guan Z., J. Am. Chem. Soc.,2012, 134(20), 8424—8427 |
96 | Neal J. A., Mozhdehi D., Guan Z., J. Am. Chem. Soc.,2015, 137(14), 4846—4850 |
[1] | 谢美然, 马卓, 韩会景, 史佳鑫, 王伟珍, 李金欣, 张以群. 含吡啶配体的钌催化剂合成及在离子液体中开环易位聚合反应[J]. 高等学校化学学报, 2009, 30(2): 396. |
[2] | 杜创,王春雨,张国,汤钧 . 降冰片烯开环易位聚合反应的分子量及分子量分布控制[J]. 高等学校化学学报, 2007, 28(10): 2018. |
[3] | 熊玉兵, 樊玲, 沈之荃. AIBN/SmCl3/乳酸体系催化甲基丙烯酸甲酯的反向原子转移自由基聚合[J]. 高等学校化学学报, 2005, 26(11): 2153. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||