
催化剂的研究一直以来都是聚烯烃领域的核心驱动力。但是,这一领域的相关研究主要是探索取代基的电子与位阻效应,导致催化剂的合成越来越复杂,并常常遇到无法兼顾各项催化剂性能指标的瓶颈问题。最近,出现了一些新的催化体系设计策略,如链穿梭聚合、相转移催化剂活化、双核催化剂、链行走聚合、边臂效应和配体-底物效应等。这些新策略中的一部分,可以归纳为“Catalyst + X”策略。近日,中国科学技术大学陈昶乐教授课题组在Cell旗下期刊《Trends in Chemistry》发表题为“‘Catalyst + X’ strategies for transition metal-catalyzed olefin-polar monomer copolymerization”的综述文章。陈昶乐教授为通讯作者,安徽大学青年教师谭忱博士和陈敏教授为该论文的第一作者。

聚烯烃是世界上产量最大的合成高分子材料之一,被广泛用于农膜、管道、日常包装、汽车部件、电气绝缘、医疗防护等领域。半个多世纪以来,烯烃配位聚合催化剂体系的开发,一直是推动这一领域蓬勃发展并不断出现革新性产品的驱动力。然而,大多数聚烯烃是疏水性和非极性的,这使得它们难以与极性材料共混或粘附。为了解决这一问题,二十多年来,学术界和工业界已经开发了数百种用于催化烯烃-极性单体共聚的过渡金属催化剂,并发现了若干有工业化前景的高性能催化剂。这一成就的背后是多年的不断试错。科学家们已经进行了数十年的反复试验,向催化剂结构中引入各种取代基以调节其电子和立体化学效应,从而进行催化剂结构的筛选优化。
在“Catalyst + X”策略中,催化剂与反应体系中的其他组分“X”的相互作用,例如载体、单体、溶剂、化学试剂和光等,可以有效地调节催化性质,并实现催化剂的高性能化。因此,无需设计和合成新的催化剂分子结构,就可以提高催化性能。本综述总结了这些“Catalyst + X”策略的一些最新进展。
文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.trechm.2022.12.007
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