高分子聚合物的立構規(guī)整度、重復單元的序列和組成對其性質有著重要的影響。以聚丙烯（PP）為例，等規(guī)聚丙烯（iPP）是應用較為普遍的高分子材料，其具有160 °C的熔融溫度；間規(guī)聚丙烯（sPP）的物化性質與等規(guī)聚丙烯相近，其抗沖擊強度為等規(guī)聚丙烯的兩倍，但剛性和硬度則僅及后者的一半；無規(guī)聚丙烯（aPP）則是一種僅具有-15 °C玻璃化轉變溫度、柔軟有彈性的熱塑性樹脂。同時，調控聚合物性質的另一種有效方法是通過二種乃至三種不同單體的調聚合反應實現(xiàn)聚合物重復單元序列和組成的可控性。調聚合高分子材料所具有的四種常見序列結構，即交替、隨機、梯度和嵌段結構，對聚合物物理性質和應用價值有著重要的影響。
近日，呂小兵教授團隊基于多手性雙金屬協(xié)同催化實現(xiàn)環(huán)氧烷烴高對映選擇性開環(huán)的研究思路（ACS Catal. 2019, 9, 1915；JACS 2016, 138, 11493; 2019, 141, 8937），開發(fā)出新型多手性雙金屬鋁催化劑，實現(xiàn)了外消旋環(huán)氧烷烴與環(huán)狀酸酐的動力學拆分共聚反應和內消旋環(huán)氧烷烴與環(huán)狀酸酐的去對稱化共聚，制備出立構規(guī)整性手性聚酯材料，并進一步實現(xiàn)了內消旋環(huán)氧烷烴、外消旋環(huán)氧烷烴、環(huán)狀酸酐的不對稱三元調聚合反應，制備出一系列具有梯度或隨機結構的手性聚酯。就聚合物的熱性質而言，梯度調聚物由于重復單元的比例不同而呈現(xiàn)出由一種結晶形式向另一種結晶形式過渡的趨勢；而隨機聚合物則僅具有一個可調變的混合玻璃化轉變溫度。
相關研究成果成果發(fā)表在PNAS 2020, 3 , 202005519上。文章第一作者為大連理工大學博士生李杰（該生在本科期間就在課題組開展相關研究工作，先前已經以第一作者在JACS發(fā)表兩篇高水平研究論文和在ACS Catal.發(fā)表一篇全文，并成功獲德國洪堡博士后資金），通訊作者為呂小兵教授。該工作得到了國家自然科學基金（21690073；21920102006），教育部長江學者與創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃（IRT-17R14）的支持。
論文鏈接：
https://www.pnas.org/content/117/27/15429
