近段時(shí)間以來(lái),，我校化材學(xué)院張道洪教授,、姜宇副教授超支化聚合物團(tuán)隊(duì)在超支化聚合物微觀結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)調(diào)控方面取得新的研究進(jìn)展,。8月18日，相關(guān)成果以One-Pot Structure-Controlled Synthesis of Hyperbranched Polymers by a “Latent” Inimer Strategy Based on Diels-Alder Chemistry為題，發(fā)表在國(guó)際著名期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angew Chem Int Ed 10.1002/anie.202211713) 上,?；膶W(xué)院碩士研究生楊能和姜宇副教授為論文共同第一作者，張道洪教授和姜宇副教授為通訊作者,，我校為唯一通訊署名單位,。

超支化聚合物作為一種高度支化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的聚合物，因其優(yōu)異的溶解性,、低粘度和大量末端基團(tuán)等優(yōu)點(diǎn)而在藥物載體,、納米材料及分子傳感等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。超支化聚合物的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其性能,、性質(zhì)的影響顯著,，因此微觀結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控一直是超支化聚合物領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。張道洪教授,、姜宇副教授團(tuán)隊(duì)先后實(shí)現(xiàn)了超支化聚合物的官能團(tuán)調(diào)控,、化學(xué)組成和骨架結(jié)構(gòu)調(diào)控，但拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)精準(zhǔn)調(diào)控難度較大,。團(tuán)隊(duì)先后研究了點(diǎn)擊化學(xué),、逐步縮聚和硅氫加成等技術(shù)來(lái)調(diào)控拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，發(fā)展了一種基于Diels-Alder（D-A）動(dòng)態(tài)化學(xué)的“一鍋法”調(diào)控超支化聚合物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的新策略,。該方法借助D-A動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的可控性,，從反應(yīng)溫度和原料的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了超支化聚合產(chǎn)物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控。

此項(xiàng)研究工作首先構(gòu)建了一種含呋喃保護(hù)的馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)（FMI）的“隱性”引發(fā)單體,，與甲基丙烯酸甲酯通過(guò)自縮合乙烯基共聚（SCVCP）合成超支化聚甲基丙烯酸甲酯,。“隱性”引發(fā)單體通過(guò)逆D-A反應(yīng)釋放出馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)（MI）進(jìn)而轉(zhuǎn)化為“顯性”引發(fā)單體并參與聚合,。通過(guò)調(diào)節(jié)“隱性”引發(fā)單體中D-A環(huán)加成結(jié)構(gòu)單元的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)和聚合反應(yīng)溫度,，可有效調(diào)控逆D-A反應(yīng)速率，進(jìn)而調(diào)節(jié)MI基團(tuán)的釋放速率及聚合反應(yīng)速率,，實(shí)現(xiàn)對(duì)超支化聚合物微觀結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控,。為明確調(diào)控機(jī)制，團(tuán)隊(duì)通過(guò)理論計(jì)算獲得了超支化聚合物支化度與單體轉(zhuǎn)化率,、MI官能團(tuán)轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系,，計(jì)算出的不同反應(yīng)條件下的理論支化度與聚合產(chǎn)物的實(shí)際支化度結(jié)果比較吻合，證實(shí)了支化度拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控,。

此外,，該研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步利用可編程溫度策略（程序控溫技術(shù)），實(shí)現(xiàn)了“一鍋法”構(gòu)建星型及長(zhǎng)鏈超支化等復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的聚合物,?；谠摳咝Ш推者m的原理,，可望拓展將其他不同類(lèi)型的、反應(yīng)條件更為溫和的動(dòng)態(tài)化學(xué)鍵用于調(diào)控超支化聚合物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。

張道洪教授領(lǐng)銜的超支化聚合物團(tuán)隊(duì)是校學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì),，入選了湖北省自然科學(xué)創(chuàng)新群體、國(guó)家民委創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和湖北省雙創(chuàng)戰(zhàn)略團(tuán)隊(duì),。團(tuán)隊(duì)主持超支化聚合物領(lǐng)域的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目10余項(xiàng)、省重大重點(diǎn)和企業(yè)委托項(xiàng)目30余項(xiàng),，獲授權(quán)國(guó)際,、國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利70余件。實(shí)現(xiàn)超支化聚合物系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化,，與企業(yè)合作建成國(guó)內(nèi)最大的年產(chǎn)千噸級(jí)超支化聚合物生產(chǎn)示范線,，為國(guó)內(nèi)200余所高校和科研院所提供超支化聚合物研究類(lèi)產(chǎn)品，為國(guó)內(nèi)外工程塑料加工企業(yè)供應(yīng)高性能的節(jié)能加工助劑和關(guān)鍵技術(shù),。獲中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng),、湖北省科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。近幾年,，團(tuán)隊(duì)在超支化聚合物合成與結(jié)構(gòu)調(diào)控和超支化環(huán)氧樹(shù)脂及其復(fù)合材料的循環(huán)利用等領(lǐng)域獲得了一些成果,，促進(jìn)了相關(guān)領(lǐng)域的快速健康發(fā)展。