上科大李一凡Angew：无SO₂参与的自由基均聚合成三组分交替聚烷基砜

自由基聚合在工业合成大宗烯基高分子材料方面扮演着核心角色。尽管自由基聚合取得了显著进展，但仍面临一些亟待解决的重大挑战。尤为突出的是，非活化烯烃，特别是α-烯烃（也称作1-烯烃或端烯），难以通过自由基聚合机制直接有效转化为高分子化合物。这是因为这些烯烃的烯丙位氢原子异常活跃，导致在聚合过程中，增长链末端的高活性仲碳自由基易于与单体上的烯丙位氢发生反应，生成稳定的烯丙基自由基，从而阻碍了高分子链的进一步延伸。然而，α-烯烃能够与另一种无法进行均聚的分子——二氧化硫（SO₂）进行交替共聚，从而形成聚烷基砜。

聚烷基砜不仅是高分子化学领域中的一个经典范例，更在工业界展现出了广泛的应用价值，涵盖了隔热材料、增稠剂以及粘附剂等多个领域。其中，它最为人所熟知的用途是作为电子束光刻胶，这一特性使其在半导体制造产业中占据了举足轻重的地位。众多知名企业，如IBM，都持有大量与聚烷基砜相关的专利技术。

聚烷基砜的传统合成方法通常采用自由基聚合技术，具体过程是将α-烯烃在液态二氧化硫中进行自由基共聚反应。然而，这一合成工艺面临着巨大的挑战。二氧化硫是一种具有强烈腐蚀性的气体，因此，整个合成过程需要采用特殊的高压抗腐蚀装置来确保安全和效率。此外，由于合成路径的限制，目前只能得到由两种组分交替共聚而成的聚烷基砜，这在一定程度上限制了其结构的多样性和功能的拓展。

上海科技大学李一凡课题组，受到南开大学汪清民教授开拓工作的启发(Green Chem.2022, 24, 4789–4793)，基于课题组前期对于官能团化的α-烯烃自由基均聚研究的积累(Angew. Chem. Int. Ed.2024, 63, e202402511, Angew. Chem. Int. Ed.2024, e202408487), 成功的以杂芳基自由基重排，实现了砜基化α-烯烃自由基的均聚，合成三组分交替共聚的聚烷基砜。在聚合过程中，不仅能够实现1,4-杂芳基迁移，还可以通过1,5-杂芳基迁移为聚烷基砜主链引入多样化的重复单元结构，从而赋予其更为丰富的分子架构。

该工作以 “Radical Homopolymerization of Arylsulfonylated α-Olefins to Synthesize Polysulfones – a “SO2-free” Approach” 为题，通讯文章发表在《Angew. Chem. Int. Ed.》上。研究生安邦为第一作者，孙李星，孙婷婷为共同作者。

招人啦！！李一凡课题组主要致力于基于新型单体设计的自由基聚合，实现自由基聚合高分子主链复杂性，官能团特定次序等目标。课题组欢迎对有机化学，高分子化学有兴趣的同学加入课题组（研究生，科研助理，博士后，助理研究员）。 按照上海科技大学博士后相关规定执行，根据个人具体情况，提供具有竞争力的薪酬、津贴和福利。上海科技大学为助理研究员和博后提供人才公寓。学校为助理研究员提供编制，子女可以入学上科大附属学校。可以按研究员系统晋升为副研究员，研究员。优秀的博后经过学术委员会审核，可以晋升为助理研究员。科研助理要求硕士以上学历。申请者请将本人简历发送至liyf3@shanghaitech.edu.cn（李一凡老师）。

来源：高分子科学前沿

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