超分子通道受限合法合成完美梯形结构的聚有机倍半硅氧烷

摘要

合成结构完美的梯形聚有机倍半硅氧烷是国际高分子界40余年来尚未解决的课题[1-3],而从非手性单体合成立体规整缩合聚合物更是高分子化学中的难题.本文提出的超分子通道受限聚合法实现了多年来合成具有完美梯形结构的聚倍半硅氧烷的愿望.首先设计、合成了两端含碟形基元的硅单体:α,ω-双苯并菲四羟基二硅氧烷,通过碟形苯并菲基元间π-π堆积和硅羟基间氢键的协同作用自组装成超分子通道使硅羟基在其中发生受限缩合,结果得到完美梯形结构的聚有机倍半硅氧烷(Mw=8.2×105,29SiNMR谱中RCH2SiO3/2单元峰宽＜0.3ppm),同时苯并菲侧基呈规整的顺式-全同立构.采用XRD、29SiNMR、DSC、光散射、荧光分析等,特别是TEM得到大分子图像,证实了其完美的梯形分子链结构与分子力学模拟结果基本吻合.在超分子筑构的基础上实现高度结构有序的高分子的化学合成(超分子模板指令聚合)[4]是聚合物合成和超分子化学交叉领域的一个重要突破,本文提出的超分子通道受限聚合开辟了用于制备层次有序的聚合物材料的一条简单和普适的途径。