央廣網(wǎng)大連12月7日消息（記者張四清 賈鐵生 通訊員張平媛）日前，大連理工大學精細化工國家重點實驗室“小分子活化與仿生催化”教育部創(chuàng)新團隊青年教師劉野、副教授任偉民、教授呂小兵，與化工學院教授張維萍緊密合作，探索出簡單合成結(jié)晶性二氧化碳基聚碳酸酯的新方法。他們利用外消旋雙核鈷催化劑，實現(xiàn)了二氧化碳與內(nèi)消旋環(huán)氧烷烴的立構(gòu)規(guī)整性交替共聚合反應(yīng)，獲得了高結(jié)晶性的二氧化碳基聚碳酸酯；提出了增長聚合物鏈在不同構(gòu)型催化劑分子之間的鏈穿梭形成多嵌段立構(gòu)規(guī)整性聚碳酸酯。不同構(gòu)型嵌段單元之間的立體相互作用，導致分子內(nèi)立體復(fù)合物形成，增加了聚合物密堆積結(jié)構(gòu)，容易形成結(jié)晶。固體核磁碳譜證明了因為分子內(nèi)立體復(fù)合物的形成導致聚合物的羰基碳的松弛時間較無定型聚碳酸酯的延長4-5倍。相關(guān)研究工作以“ 外消旋催化劑通過分子內(nèi)自組裝直接合成結(jié)晶性基于二氧化碳的聚碳酸酯”為題發(fā)表于《自然通訊》。

　　二氧化碳是主要的溫室氣體，也是自然界最重要和最豐富的碳源。因此，化學固定二氧化碳是各國科學家普遍關(guān)注的課題。二氧化碳參與降解性高聚物構(gòu)筑是其資源化利用最有潛力的研究領(lǐng)域。其中，由二氧化碳與環(huán)氧烷烴交替共聚合成降解性聚碳酸酯是重要的綠色聚合反應(yīng)之一。據(jù)了解，先前發(fā)展的二氧化碳基聚碳酸酯是非晶且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，存在高溫強度迅速變差等問題。通過立構(gòu)規(guī)整性聚合使碳酸酯單元在主鏈上有序排列是該類聚碳酸酯結(jié)晶的主要途徑。

　　大連理工大學精細化工國家重點實驗室“小分子活化與仿生催化”教育部創(chuàng)新團隊青年教師劉野、副教授任偉民、教授呂小兵，利用其發(fā)展的手性優(yōu)勢雙核鈷催化劑，高活性與對映選擇性實現(xiàn)了二氧化碳與各種內(nèi)消旋環(huán)氧烷烴的不對稱交替共聚合反應(yīng)，聚合產(chǎn)物的對映選擇性高達99%，獲得了各種結(jié)晶性的二氧化碳共聚物。該團隊進一步發(fā)現(xiàn)不管是可結(jié)晶還是無定型的不同構(gòu)型的手性聚碳酸酯經(jīng)簡單的自組裝，可以形成高結(jié)晶性的聚碳酸酯立體復(fù)合物，耐熱性能明顯提高。然而，這些結(jié)晶性二氧化碳聚碳酸酯的獲得都需要昂貴的手性催化劑。此次該團隊解決了這一難題。