重氮化合物卡宾聚合反应研究

重氮化合物为单体的卡宾聚合反应是近年发展起来的一类新型反应，其产物为碳链上每个碳原子都连有极性基团的碳链聚合物，且立体化学可以控制，突破了常规烯烃聚合在这些方面的固有局限性，为发展结构独特、性能先进的碳链聚合物提供了新途径，在科学上和高技术领域具有重要理论价值和广泛应用前景，可望成为高分子化学的新分支。我国高分子化学工作者在国际上率先报导了该反应后，日、美、欧同行相继发表了一些令人鼓舞的研究成果，但该反应的理论研究还很初步，目前的工作都集中在具体反应的层次上，缺乏普遍性的深入探讨，留有很大发展空间。本项目拟以提高该反应的化学收率为切入点，在反应系统筛选、反应条件优化、反应动力学和反应机理等方面开展系统深入的研究，从理论和实验两个方面对卡宾聚合反应的普遍性规律有更加深入的认识，取得若干突破性成果，促使该反应更完善、应用领域更宽，使中国高分子化学在该领域的研究能跻身于国际前沿。

本项目以新反应系统筛选、反应动力学和反应机理等为基点对重氮化合物的卡宾聚合反应进行了系统深入的研究，建立起了卡宾聚合反应动力学的研究方法，揭示出金属催化的重氮衍生物卡宾聚合反应动力学级数至少有0.5、1和1.5级三种，实现了通过重氮衍生物的卡宾反应对氧化石墨烯进行化学修饰，发展了以甘氨酸为起始原料、经重氮化合物合成荧光仿肽聚吡唑啉的新方法，通过二元醇双重氮乙酸二酯的偶合聚合反应合成出主链含有双键的聚合物，通过双重氮盐和双炔烃的1，3-偶极环加成反应合成主链含有吡唑亚结构单元的聚合物，初步证明源自重氮乙酸乙酯的乙氧羰卡宾在微波辐照条件下可分别与重氮乙酸乙酯和己内酯发生共聚合反应。.本项目执行期间在国内外SCI源刊发表研究论文5篇（含2篇已接受论文）、国际学术会议邀请报告1人次、国内学术会议口头报告1人次、国内学术会议论文3篇、正在评审和撰写中的论文5篇，申请中国发明专利3项。重氮衍生物的卡宾反应对氧化石墨烯进行化学修饰的工作获得国际埃尼奖2014（Eni Award 2014）提名。