| 成果简介： |
聚合物的结构与性能关系是高分子科学的永恒主题。控制聚合物链上的单体序列结构是研究其构效关系的重要前提。近年来，申请人带领团队从“模块聚合”思想出发，预先构筑结构精密的线型或环状单体模块，进而通过高效聚合反应得到具有周期序列结构的共聚物，并系统研究了共聚物的单体序列分布对其理化性质(如相转变行为、结晶形貌等)的影响规律，具体进展如下：
一、非环双烯易位聚合法合成周期序列烯类共聚物。该工作设计合成了一系列结构、组成以及序列长度不同的双烯类单体模块，发展了利用ADMET聚合制备周期序列烯类共聚物的合成方法，成功得到三类周期序列烯类共聚物，阐明了序列结构对聚合物热学性质的影响规律。利用周期序列高分子链中双键的后修饰反应，实现了高分子链内相邻单元间的环化反应，提高了高分子链的刚性，大幅提高了聚合物的玻璃化转变温度，为高分子在原子层次的功能体现提供了新思路。
二、交叉易位聚合法合成精密链结构脂肪族聚酯。脂肪族聚酯是生物医用高分子材料的典型代表，控制聚合物链的一级结构、建立精确的结构与性能关系等问题具有重要意义。该工作从“模块聚合”思想出发，通过形成碳-碳键的高效聚合反应制备脂肪族聚酯。开展利用交叉易位反应进行逐步聚合，得到具有周期序列结构脂肪族聚酯的合成方法学研究。以α端为丙烯酸酯、ω端为α-烯烃的AB型单体模块为主要研究对象，通过条件筛选优化聚合过程，结合模块内部序列单元的设计，利用交叉易位聚合得到一系列具有精密链结构的脂肪族聚酯；详细研究这类精密聚酯的热学性质(玻璃化转变、结晶、熔融)和本体降解行为，建立结构信息与其宏观性质之间精确的对应关系。该工作能提供精密链结构脂肪族聚酯的合成新方法，得到一系列具有周期序列结构的脂肪族聚酯，并为其建立精确的结构与性能关系，为开发性质可调控的新型生物医用高分子材料奠定了基础，有力地促进了生物医用高分子的基础研究和应用研究。
三、交替序列脂肪族聚酯酰胺的合成及其理化性质研究。该工作以“模块聚合”的基本思想为指导，首先以小环内(酯)酰胺和天然α-氨基酸为起始底物，利用连续的插入扩环反应得到大环内(酯)酰胺单体模块，进而通过熵驱动的开环聚合得到具有周期序列结构的脂肪族聚酯酰胺。各重复单元的序列长度及其类型可任意调控，因而能构建具有相当规模的“聚合物库”。在此基础上，系统研究这类精密链结构聚酯酰胺的物理化学性能，深入揭示其单体序列、立体构型等结构信息与热稳定性、结晶能力、降解行为等宏观性质之间精确的对应关系。该工作不仅能全面拓展开环聚合反应在序列可控聚合领域的新应用，而且将积极推动精密链结构聚合物在材料科学领域的后续发展。
上述工作以论文形式均发表于高分子领域权威期刊，不仅得到了审稿人的积极评价，而且常年被国际同行广泛引用(总被引95次)，成为该领域的标志性科研工作。
基于完成人在所属领域的学术影响，常年受邀参加国内外有重要影响力的学术会议，例如在国际高分子科学与工程特别研讨会(北京2018)、首届农业化学学术讨论会(扬州2019)、全国高分子材料科学与工程研讨会(海口2020)、全国高分子学术论文报告会(武汉2023)和第五届中美纳米医学与纳米生物技术年会(广州2023)做口头/邀请报告。常年应邀担任ACS Macro Letters、Macromolecules、Polymer Chemistry、ACS Applied Polymer Materials等著名学术期刊的审稿人。2018年被Polymer期刊编辑部授予“冯新德高分子奖”最佳文章提名奖。
上述研究工作得到了国家自然科学基金青年科学基金项目、北京分子科学国家实验室(研究中心)开放课题基金项目、该校自主科技创新基金标志性成果培育项目的资助并顺利结题，专家评价良好。现已将上述部分成果实现科技转化，与湖北华邦化学有限公司签订校企合作开发项目“新型烯烃聚合化工助剂产品的研究、开发及应用”(总金额40万元)并取得重要进展。 |
