„Abgas“ wird in Polymere mit hoher Wertschöpfung umgewandelt

Im Zuge der industriellen Revolution ist die Menschheit in eine Ära getreten, die durch die starke Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die gleichzeitige Emission von massivem Abgas gekennzeichnet ist. Carbonylsulfid (COS) verursacht als ein Schlüsselintermediat des atmosphärischen Schwefelkreislaufs und das am häufigsten vorkommende schwefelhaltige Gas in der Troposphäre Schäden durch Dunst, sauren Regen und Ozonosphäre, und ist auch ein Ein-Kohlenstoff (C1) -Heterocumulen und Strukturanalogon von Kohlendioxid (CO2).

Das Forscherteam unter ZHANG Xinghong, Professor am Department of Polymer Science and Engineering der ZJU, synthetisierte schwefelhaltige Polymere über kooperative Dual-Organokatalysatoren mit hoher Aktivität.


Die metallfreie und kontrollierte Synthese von schwefelhaltigem Polymer stellt eine große Herausforderung in der Polymerchemie dar. ZHANG Xinghong u.a. berichteten, dass die metallfreie, lebende Copolymerisation von COS mit Epoxiden über die kooperative Katalyse von organischen Lewis-Paaren einschließlich Basen (z. B. Phosphazen, Amidin und Guanidin) und Thioharnstoffen als Wasserstoffbrücken-Donoren liefern gut definierte Poly (monothiocarbonate) mit 100% alternierendem Grad,> 99% tail-to-head-Gehalt, kontrollierten Molekulargewichten (bis zu 98,4 kg / mol) und engen Molekulargewichtsverteilungen (1,13-1,23). Sie untersuchen die Wirkung der Arten von Lewis-Paaren auf die Copolymerisation von COS mit mehreren Epoxiden. Die Umsatzfrequenzen (TOFs) dieser Lewis-Paare sind so hoch wie 112 h-1 bei 25 ° C. Kinetische und mechanistische Ergebnisse deuten darauf hin, dass die supramolekulare spezifische Erkennung von Thioharnstoff zu Epoxid und Base zu COS die Copolymerisation kooperativ fördert. Diese Strategie liefert kommerziell erhältliche Lewis-Paare für die metallfreie Synthese von schwefelhaltigen Polymeren mit einer präzisen Struktur.


Diese Ergebnisse wurden in der Ausgabe von Nature Communications vom 30. Mai 2018 veröffentlicht. Der erste und korrespondierende Autor ist ZHANG Chengjian, Doktorand am Department of Polymer Science and Engineering unter der Betreuung von Prof. ZHANG Xinghong.

 

Bild: LU Shaoqing