张兴宏教授谈“有机催化合成富氧族元素高分子”

来源 : 材化学院     作者 : 材化学院     时间 : 2021-10-25     

报告人:张兴宏 教授 

       浙江大学高分子科学与工程学

题目:有机催化合成富氧族元素高分子

时间:10月26日(周二)上午9:30

地点:勤园17-208会议室

邀请人:刘俊秋教授

张兴宏

报告人简介:

   张兴宏,浙江大学高分子科学与工程学系教授。2006年6月于浙江大学获博士学位;2006年6月留校为讲师,同期在材料科学与工程方向从事博士后研究,2009年底晋升为副教授,2012年7月至2013年8月在美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Jeffrey Moore课题组访学,2016年底晋升为教授。研究方向是高分子合成化学,主要从事催化碳一(CO2, COS, CS2)聚合研究。迄今主持国家自然科学基金项目6项,承担企业委托研究课题多项。已在JACS, Nat. Commun., Acc. Chem. Res., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci.Macromolecules 等杂志上发表论文100余篇,主编出版英文专著《含硫高分子》(Wiley)1部,出版专著章节5章;授权中国发明专利30项,授权美国发明专利2项。

报告内容简介:

碳一(C1)化合物包括二硫化碳(CS2)、二氧化碳(CO2)和羰基硫(COS),富含氧和硫元素,是石化资源利用中尚未充分利用的小分子化合物。利用它们与环氧化物共聚,合成富氧(硫)元素的高分子,是一条合成“低碳”高分子材料的重要途径。本小组系统研究了三种C1的聚合,发现并首次报道了氧-硫交换反应现象,揭示了其机制。在此基础上,近几年我们发展了有机催化聚合手段,突破了含硫C1聚合难题,建立了C1聚合的特色研究体系。主要结果有:1)创建了有机协同催化COS共聚体系,获得了聚单硫代碳酸酯;2)发展了利用氧-硫交换反应的途径,实现了有机催化由含硫C1(COS、CS2)与环氧化物反应合成聚硫醚的全新途径;3)开发了结构简单的三乙胺/三乙基硼Lewis酸碱对催化剂,克服了之前有机催化CO2与PO未能全交替共聚的难题。含硫C1高分子的力学、热学和光学性能优异,既可高性能化和功能化,也能由催化、氧化等简单方式实现升级利用。此外,我们发展的有机催化聚合方法,成功应用至环氧与环状酸酐、γ-硒代丁内酯等的共聚,获得了富氧、富硒的高分子。

     以三种C1为单体与环氧化物发生聚合,通过氧-硫交换反应的科学发现和有机小分子协同催化剂的理性设计,获得了一类富氧族元素高分子,具有生物降解、可高性能化或功能化的应用特点。这些研究既有望探出一条合成低碳高分子的新路,又可能实现把三种C1发展为大宗单体的梦想。