超分子受限聚合法合成结构完美的梯形聚有机倍半硅氧烷

摘要

从理论上来讲，梯形聚合物与一般单链聚合物相比对于任何类型的降解具有更高的抵抗力。然而，由于缺乏适当的合成方法至今未能获得人们所期望的结果。早在1960 年Brown 报道了梯形聚苯基倍半硅氧烷，引起了国际高分子界很大的轰动。不过它的真实性自1971年开始一直受到质疑。我们组自1984 年以来利用单体分子的对苯二胺梯撑间氢键与硅羟基氢键间的协同模板作用合成了一系列带有反应性和非反应性侧基的聚倍半硅氧烷 (LPS) ,然而，由于该模板在反应过程中难以避免的受到不同程度的损坏，致使得到的 LPS 规整性降低。最近，我们利用π-π堆积和硅羟基间氢键的协同作用自组装；酚羟基间和硅羟基羟基间协同氢键作用，以及芳酰胺基氢键模板作用合成了一系列高规整性聚有机桥基梯形聚硅氧烷（OLPS ）。但是从高规整性OLPS 转化为高规整性LPS 时由于受到难以避免的非同一梯撑间的硅羟基发生错位缩合而导致其规整性下降。另一方面，至今人们还找不到像能有效控制α -聚烯烃的立体构型的Ziegler-Natta 催化剂那样的方法来精确控制非手性单体缩合聚合物的立体构型。因此，制备高规整性、且立体构型可控的梯形高分子成为高分子化学家极为感兴趣的课题。 本文是将具有强自组装成柱状超结构的富电子盘状苯并菲连接到四羟基二硅氧烷分子上，通过苯并菲基间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单体分子发生受限缩合，结果不仅得到结构完美的梯形聚有机倍半硅氧烷，而且侧基排列均为顺式－全同结构，从而首次实现了从非手性单体得到的缩合聚合物立体构型的有效控制。这种结构完美的梯形聚有机倍半硅氧烷有望用于一维分子/纳米导体材料。