近日,化学化工学院高飞教授在高分子化学领域TOP期刊《Macromolecules》上发表了题为“Enhancing Dynamic Modulation in Covalent Adaptable Networks via Accurate Manipulation of Functional Moieties in Vinylogous Ester Monomers”的研究成果。

本研究提出一种基于功能单体邻位化学基团修饰的新型策略,通过调控乙烯基类似物化学键的动态行为,实现聚合物网络中键重排行为的精准控制。实验表明,乙烯基酯键相较于乙烯基碳酸酯键展现出更优的低温动态响应特性,这源于酯基结构形成的扩展共轭区域降低了键解离能垒。通过动态力学分析发现,乙烯基酯键遵循解离机制的动态交换路径,而乙烯基碳酸酯基团则呈现缔合机制的键重组特征。与含乙烯基碳酸酯键的CANs相比,基于乙烯基酯键构建的BPAP-OH体系展现出更快的动态响应特性和更低的活化能。值得注意的是,该BPAP-OH在DMSO中可完全降解,并可通过热压实现回收。该分子设计策略为精准调控CANs动态特性及在智能材料领域的应用提供了新思路。

图1 通过改变乙烯基键相邻化学基团精确调控动态性能的示意图
本论文的第一作者为化学化工学院研究生郭心茹,通讯作者为化学化工学院高飞教授,化学化工学院李旺博士和东华大学陈银军教授。该研究得到国家自然科学基金(22165011、52263006),江西省自然科学基金(20224ACB213004、20232ACB203005)以及江西省高层次高技能领军人才项目的支持。
原文链接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.4c02049