基于不對稱多組分聚合制備手性聚三唑類大分子用于納米催化
手性高分子作為手性功能材料的基本組成結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的光、電、磁性質(zhì)及分子識別、手性拆分、不對稱催化等功能，在化工、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。相對于研究較多的小分子不對稱合成而言，通過不對稱聚合制備手性高分子的研究進(jìn)展緩慢，尤其是使用非手性單體制備手性高分子具有較大的難度和挑戰(zhàn)。許多有機(jī)反應(yīng)在合成手性小分子時具有很高的轉(zhuǎn)化率和對映選擇性，但應(yīng)用到手性高分子的合成中往往效果不理想，急需建立并發(fā)展不對稱聚合的新概念和新方法，提高聚合反應(yīng)的效率和對映選擇性。
近日，大連理工大學(xué)化工學(xué)院宋汪澤課題組和鄭楠課題組合作在該領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。基于前期在合成小分子三唑領(lǐng)域的工作基礎(chǔ)（Green Chem. 2020,22, 2394;Org. Lett.2018,20, 6705;Org. Lett.2017,19, 6200），發(fā)展了消旋體炔烴、胺和疊氮參與的四種類型的不對稱多組分聚合，成功構(gòu)建了多個手性聚三唑類高分子化合物庫。通過降解具有特殊結(jié)構(gòu)的手性聚三唑可定量表征此類不對稱聚合的對映選擇性。這些手性聚合物能夠與一價銅離子配位并在水相中自組裝形成一種具有催化活性的納米粒，并且能很好地穩(wěn)定一價銅離子的價態(tài)，使其在空氣及溶液狀態(tài)下依舊具有優(yōu)異的氧化還原穩(wěn)定性。該納米銅催化劑具有良好的水氧兼容性，可以在痕量(10 ppm)下高效催化環(huán)加成反應(yīng)，并且該催化劑能夠在空氣與水溶液中保存長達(dá)42天，催化活性保持穩(wěn)定。此外，以手性聚三唑類大分子為配體催化不對稱炔丙胺化反應(yīng)時，產(chǎn)物的對映選擇性要明顯優(yōu)于已報道的商業(yè)化Pybox類手性小分子配體。
相關(guān)研究成果以“Three Component Asymmetric Polymerization toward Chiral Polymer”為題發(fā)表在中國化學(xué)會旗艦期刊CCS Chemistry 上，文章的第一作者為大連理工大學(xué)2019級高分子系博士生李明，通訊作者為宋汪澤教授和鄭楠老師，大連理工大學(xué)為唯一通訊單位。該工作得到了國家高層次留學(xué)人才回國資助、國家自然科學(xué)基金、中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項等的支持。
論文信息：DOI: doi.org/10.31635/ccschem.021.202101655
論文鏈接：https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.021.202101655
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