聚酮是由烯烴和一氧化碳（CO）聚合而成的高分子材料，市場上的聚酮主要用于綠色工程塑料以及超強纖維。由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)，聚酮材料擁有優(yōu)異的機械力學性能，且耐化學腐蝕，耐磨性以及阻隔性良好，同時符合低VOC要求，是一款性能多元化的綠色環(huán)保材料。不同于低摻入比（< 5%）的主鏈羰基聚乙烯，聚酮的高羰基摻入比使其具有高熔點（Tm > 230 oC），高拉伸強度（> 60 MPa）及高彈性模量（> 1.2 GPa），因此，作為工程塑料的聚酮多用于聚酰胺和聚甲醛產(chǎn)品的部分市場。
現(xiàn)階段，工業(yè)上聚酮的生產(chǎn)以貴金屬鈀為催化劑，價格昂貴且難以回收利用，導(dǎo)致聚酮的價格偏高、市場規(guī)模及應(yīng)用領(lǐng)域有限，開發(fā)廉價豐產(chǎn)金屬的催化體系一直是聚酮合成領(lǐng)域的前沿。然而，實現(xiàn)高羰基摻入（~50%）往往需要高濃度的CO，但CO的強配位性極易毒化過渡金屬，導(dǎo)致催化劑壽命和反應(yīng)效率大幅度下降。此外，目前所報道的多數(shù)鎳系催化劑合成過程繁瑣，難以催化乙烯/α-烯烴/CO的三元共聚，而此聚合產(chǎn)物是重要的聚酮產(chǎn)品。因此，開發(fā)合成簡單、高效且穩(wěn)定的鎳催化體系極具工業(yè)應(yīng)用前景，但同樣面臨巨大的挑戰(zhàn)。
以上研究成果以“Scalable Nickel Catalysts for Carbonylative Terpolymerization of Ethylene/α-Olefin with High Efficiency”為題，發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. （doi.org/10.1021/jacs.4c12213）上，論文的第一作者是大連理工大學化工學院博士生焦爽，通訊作者是大連理工大學精細化工國家重點實驗室劉野教授，該項目得到了國家自然科學基金（NSFC, Grant 52273004, 92356305）的支持。
劉野 簡介
劉野，大連理工大學精細化工國家重點實驗室教授，博士生導(dǎo)師。2008年于大連理工大學化工學院獲得學士學位，2014年于大連理工大學獲得應(yīng)用化學工學博士學位（導(dǎo)師：呂小兵教授）。2016 ~ 2018年在德國康斯坦茨大學從事洪堡博士后研究（合作導(dǎo)師：Prof. Stefan Mecking），隨后破格晉升教授，并入選國家青年人才。主要研究方向為高分子合成化學、聚酮樹脂和纖維等。近5年通訊作者代表性工作（J. Am. Chem. Soc.doi.org/10.1021/jacs.4c12213;2021, 143, 10743.Angew. Chem. Int. Ed.2024, 63, e202404186;2022, 61, e202204492;2022, 61, e202204126;2022, 61, e202116208.ACS Catal.2021, 11, 8349.Macromolecules2020, 53, 2912; 2021, 54, 4641;2023, 56, 510;2023, 56, 1759; 2024, 57, 4174;J. Catal. 2023, 417, 334;ACS Macro Lett.2024, 13, 1099）。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c12213
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