基于可逆Diels-Alder反应构建复杂拓扑链结构以及分子量/序列明确的聚合物

Toward to deep insight into the structure-property relationship and precisely design predetermined polymer architecture, the construction of polymers with complex topology and molecularly defined/precise sequence is very crucial. This project will use the retro maleimide-furan Diels-Alder reaction and controlled radical polymerization to prepare the building block, and then construct the complex topological polymer with ROMP approach. Moreover, by using the retro Diels-Alder reaction Thiol-ene Michael click reaction, polymers with precise molecular weight and sequence can be fabricated. All these precise polymer can be used as functional polymer, such as self-assembly for biomedical purpose and self-healing polymeric material. This project will develop novel strategy for building up new complex topological polymers and precise polymers, enrich the synthetic methods for well-defined polymer. Eventually, these explorations will lay a solid foundation for the research of structure-property relationship.

构建各种复杂拓扑结构聚合物以及分子量单分布、序列结构明确的聚合物，对于探索聚合物的链结构与性能的关系并设计具有预定性能的分子结构，有着非常重要的意义。本项目拟基于可逆Diels-Alder“点击”化学反应和可控自由基聚合合成预制单元，进而利用生成的（氧杂环）降冰片烯衍生官能团的开环易位等方法构建大分子复杂拓扑结构聚合物。进一步地，利用可逆Diels-Alder“点击”化学反应合成具有精确分子量和序列结构聚合物。这些结构精致的聚合物将可进一步作为功能性聚合物材料，如自组装为生物医用材料和自愈合聚合物材料。本项目研究将建立合成复杂拓扑结构和精确分子量/序列结构的新策略，开发具有新型拓扑结构的聚合物，拓展和丰富高分子合成方法，为精确研究聚合物结构与性能关系奠定基础。

项目自执行以来，严格按照计划书及申请书的要求和内容开展研究，围绕呋喃/马来酰亚胺动态共价键，进行了拓扑高分子、序列可控/精确高分子以及应用开展了系统研究，圆满地完成了项目的预定目标。项目建立了合成复杂拓扑结构和精确分子量/序列结构的新策略，发展了具有新型拓扑结构的聚合物，拓展和丰富了高分子精准合成方法，为进一步研究聚合物结构与性能关系奠定了基础。本项目的研究已在包括Nat. Comm., Angew. Chem. Int. Ed. Macromolecules、Polym. Chem.等杂志发表SCI收录的高质量论文19篇，获中国授权发明专利3～4项，参加各类国内和国际学术会议12次，培养硕士研究生16名，博士研究生4名。圆满并超额完成了项目的既定目标。项目组成员稳定，严格按照经费使用规定，使用经费合理。