官能团化聚烯烃：新催化剂、新聚合调控手段、新材料

陈敏; 陈昶乐

doi:10.11777/j.issn1000-3304.2018.18155

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官能团化聚烯烃：新催化剂、新聚合调控手段、新材料

专论 | 更新时间：2021-01-26

- 官能团化聚烯烃：新催化剂、新聚合调控手段、新材料
- Polar and Functionalized Polyolefins: New Catalysts, New Modulation Strategies and New Materials
- 高分子学报 2018年0卷第11期页码：1372-1384
- 作者机构：
  
  中国科学技术大学高分子科学与工程系　合肥 230026
- 作者简介：
  
  [ "陈昶乐，男，1982年出生. 中国科学技术大学教授，博士生导师. 2005年获得中国科学技术大学学士学位，2006年和2010年分别获得美国芝加哥大学硕士和博士学位. 自2010年7月起在美国西北大学进行博士后研究，2011年7月起在美国塞拉尼斯(福布斯500)公司担任Scientist II. 2013年加入中国科学技术大学开展独立研究工作. 获得的主要荣誉有：中共中央组织部“青年千人”计划(2012年)、国家自然科学基金优秀青年基金(2015年)、日本高分子科学协会(An Invited Lecture of International Leading Young Scientist，2016年)、中国化学会青年化学家奖(2016年). 主要研究方向为新型过渡金属催化剂的设计与合成，烯烃以及极性单体的聚合与共聚" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(基金号 21690071)资助项目()
- DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2018.18155
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2018-11，
  
  收稿日期：2018-7-3，
  
  修回日期：2018-8-6，
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陈敏, 陈昶乐. 官能团化聚烯烃：新催化剂、新聚合调控手段、新材料[J]. 高分子学报, 2018,0(11):1372-1384.

Min Chen, Chang-le Chen. Polar and Functionalized Polyolefins: New Catalysts, New Modulation Strategies and New Materials[J]. Acta Polymerica Sinica, 2018,0(11):1372-1384.
陈敏, 陈昶乐. 官能团化聚烯烃：新催化剂、新聚合调控手段、新材料[J]. 高分子学报, 2018,0(11):1372-1384. DOI： 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18155.

Min Chen, Chang-le Chen. Polar and Functionalized Polyolefins: New Catalysts, New Modulation Strategies and New Materials[J]. Acta Polymerica Sinica, 2018,0(11):1372-1384. DOI： 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18155.

摘要

近50年来，烯烃聚合的研究在学术界以及工业界都取得了巨大的成功. 聚烯烃年产量巨大、用途广泛，但是其最大的缺点之一是其非极性的特点. 在聚烯烃中引入少量的极性官能团可以极大地改善其性质、拓宽其用途、提高其商业价值. 通过过渡金属催化剂来实现烯烃与极性单体的共聚反应是合成官能团化聚烯烃材料最直接的途径，但是也具有非常大的挑战性. 针对极性单体这一科学问题，本专论主要围绕我们课题组的工作，从以下几个方面进行了论述：已知催化剂体系的改进、全新催化剂体系的发展、新型聚合调控手段的设计、特种聚烯烃以及官能团化聚烯烃材料的制备与性质研究.

Abstract

In the past 50 years

the studies of olefin polymerization have achieved great successes in both academia and industry. Polyolefins have huge annual production and wide applications. However

one of their biggest limitations is their nonpolar nature. The introduction of a small amount of polar and functionalized groups can greatly improve many properties

broaden their applications

and increase their business values. Transition metal catalyzed copolymerization of olefin with polar monomers is the most direct route to access polar and functionalized polyolefins

which is also highly challenging. With the " polar monomer problem” as the central theme

this account mainly focuses on the works from our own research group and describes the following topics: modification of existing catalyst systems

development of new catalyst systems

design of new polymerization modulation strategies

and the synthesis and property studies of special polyolefins and polar functionalized polyolefins materials.

关键词

官能团化聚烯烃极性单体烯烃共聚催化剂调控手段

Keywords

Polar functionalized polyolefinsPolar monomerOlefin copolymerizationCatalystsModulation strategies

references

Sturzel M, Mihan S, Mulhaupt R . Chem Rev , 2016 . 116 1398 - 1433 . DOI:10.1021/acs.chemrev.5b00310http://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00310 .

Dong J Y, Hu Y L . Coord Chem Rev , 2006 . 250 47 - 65 . DOI:10.1016/j.ccr.2005.05.008http://doi.org/10.1016/j.ccr.2005.05.008 .

Gladysz J A, Ball Z. T, Bertrand G, Blum S A, Dong V M, Dorta R, Hahn F E, Humphrey M G, Jones W D, Klosin J, Manners I, Marks T J, Mayer J M, Rieger B, Ritter J C, Sattelberger A P, Schomaker J M, Yam V W W. . Organometallics , 2012 . 31 1 - 18 . DOI:10.1021/om201234xhttp://doi.org/10.1021/om201234x .

Chen C L . Nat Rev Chem , 2018 . 2 6 - 14 . DOI:10.1038/s41570-018-0003-0http://doi.org/10.1038/s41570-018-0003-0 .

Yang X, Liu C, Wang C, Sun X, Guo Y, Wang X, Wang Z, Xie Z, Tang Y . Angew Chem Int Ed , 2009 . 48 8099 - 8102 . DOI:10.1002/anie.v48:43http://doi.org/10.1002/anie.v48:43 .

Chen Z, Li J, Tao W, Sun X, Yang X, Tang Y . Macromolecules , 2013 . 46 2870 - 2875 . DOI:10.1021/ma400283phttp://doi.org/10.1021/ma400283p .

Wang X Y, Wang Y X, Shi X C, Liu J Y, Chen C L, Li Y S . Macromolecules , 2014 . 47 552 - 559 . DOI:10.1021/ma4022696http://doi.org/10.1021/ma4022696 .

Johnson L K, Mecking S, Brookhart M . J Am Chem Soc , 1996 . 118 267 - 268 . DOI:10.1021/ja953247ihttp://doi.org/10.1021/ja953247i .

Long B K, Eagan J M, Mulzer M, Coates G W . Angew Chem Int Ed , 2016 . 55 7106 - 7110 . DOI:10.1002/anie.201601703http://doi.org/10.1002/anie.201601703 .

Zhong L, Li G L, Liang G D, Gao H Y, Wu Q . Macromolecules , 2017 . 50 2675 - 2682 . DOI:10.1021/acs.macromol.7b00121http://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b00121 .

Zhou S X, Chen C L . Sci Bull , 2018 . 63 441 - 445 . DOI:10.1016/j.scib.2018.02.021http://doi.org/10.1016/j.scib.2018.02.021 .

Drent E, van Dijk R, van Ginkel R, van Oort B, Pugh R I . Chem Commun , 2002 . 7 ( 7 ): 744 - 745.

Nakamura A, Anselment T M J, Claverie J, Goodall B, Jordan R F, Mecking S, Rieger B, Sen A, van Leeuwen P W N M, Nozaki K . Acc Chem Res , 2013 . 46 1438 - 1449 . DOI:10.1021/ar300256hhttp://doi.org/10.1021/ar300256h .

Tao W, Nakano R, Ito S, Nozaki K . Angew Chem Int Ed , 2016 . 55 2835 - 2839 . DOI:10.1002/anie.201510077http://doi.org/10.1002/anie.201510077 .

Mitsushige Y, Yasuda H, Carrow BP, Ito S, Kobayashi M, Tayano T, Watanabe Y, Okuno Y, Hayashi S, Kuroda J, Okumura Y, Nozaki K . ACS Macro Lett , 2018 . 7 305 - 311 . DOI:10.1021/acsmacrolett.8b00034http://doi.org/10.1021/acsmacrolett.8b00034 .

Xin B S, Sato N, Tanna A, Oishi Y, Konishi Y, Shimizu F . J Am Chem Soc , 2017 . 139 3611 - 3614 . DOI:10.1021/jacs.6b13051http://doi.org/10.1021/jacs.6b13051 .

Zhang Y P, Mu H L, Pan L, Wang X L, Li Y S . ACS Catal , 2018 . 8 5963 - 5976 . DOI:10.1021/acscatal.8b01088http://doi.org/10.1021/acscatal.8b01088 .

Fu X, Zhang L J, Tanaka R, Shiono T, Cai Z G . Macromolecules , 2017 . 50 9216 - 9221 . DOI:10.1021/acs.macromol.7b01947http://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b01947 .

Tempel, D J, Johnson L K, Huff L, White P S, Brookhart M . J Am Chem Soc , 2000 . 122 6686 - 6700 . DOI:10.1021/ja000893vhttp://doi.org/10.1021/ja000893v .

Popeney C S, Gu an, Z B . J Am Chem Soc , 2009 . 131 12384 - 12393 . DOI:10.1021/ja904471vhttp://doi.org/10.1021/ja904471v .

Nakamura A, Ito S, Nozaki K . Chem Rev , 2009 . 109 5215 - 5244 . DOI:10.1021/cr900079rhttp://doi.org/10.1021/cr900079r .

Rünzi T, Tritschler U, Roesle P, Göttker-Schnetmann I, Möller H M, Caporaso L, Poater A, Cavallo L, Mecking S . Organometallics , 2012 . 31 8388 - 8406 . DOI:10.1021/om300969dhttp://doi.org/10.1021/om300969d .

Guo L H, Liu W, Chen C L . Mater Chem Front , 2017 . 1 2487 - 2494 . DOI:10.1039/C7QM00321Hhttp://doi.org/10.1039/C7QM00321H .

Guo L H, Dai S Y, Sui X L, Chen C L . ACS Catal , 2016 . 6 428 - 441 . DOI:10.1021/acscatal.5b02426http://doi.org/10.1021/acscatal.5b02426 .

Guo L H, Chen C L . Sci China Chem , 2015 . 58 1663 - 1673 . DOI:10.1007/s11426-015-5433-7http://doi.org/10.1007/s11426-015-5433-7 .

Dai S Y, Sui X L, Chen C L . Angew Chem Int Ed , 2015 . 54 9948 - 9953 . DOI:10.1002/anie.201503708http://doi.org/10.1002/anie.201503708 .

Dai S Y, Chen C L . Angew Chem Int Ed , 2016 . 55 13281 - 13285 . DOI:10.1002/anie.201607152http://doi.org/10.1002/anie.201607152 .

Sui X L, Hong C W, Pang W M, Chen C L . Mater Chem Front , 2017 . 1 967 - 972 . DOI:10.1039/C6QM00235Hhttp://doi.org/10.1039/C6QM00235H .

Wang R K, Zhao M H, Chen C L . Polym Chem , 2016 . 7 3933 - 3938 . DOI:10.1039/C6PY00750Chttp://doi.org/10.1039/C6PY00750C .

Guo L H, Dai S Y, Chen C L . Polymers , 2016 . 8 37 - 46 . DOI:10.3390/polym8020037http://doi.org/10.3390/polym8020037 .

Ito S, Ota Y, Nozaki K . Dalton Trans , 2012 . 41 13807 - 13809 . DOI:10.1039/c2dt31771khttp://doi.org/10.1039/c2dt31771k .

Liang T, Chen C L . Organometallics , 2017 . 36 2338 - 2344 . DOI:10.1021/acs.organomet.7b00294http://doi.org/10.1021/acs.organomet.7b00294 .

Yang B P, Xiong S Y, Chen C L . Polym Chem , 2017 . 8 6272 - 6276 . DOI:10.1039/C7PY01281Khttp://doi.org/10.1039/C7PY01281K .

Song G, Pang W M, Li W, Chen M, Chen C L . Polym Chem , 2017 . 8 7400 - 7405 . DOI:10.1039/C7PY01661Ahttp://doi.org/10.1039/C7PY01661A .

Wu Z X, Chen M, Chen C L . Organometallics , 2016 . 35 1472 - 1479 . DOI:10.1021/acs.organomet.6b00076http://doi.org/10.1021/acs.organomet.6b00076 .

Wu Z X, Hong C W, Du H, Pang W M, Chen C L . Polymers , 2017 . 9 168 - 176 . DOI:10.3390/polym9050168http://doi.org/10.3390/polym9050168 .

Zou W P, Chen C L . Organometallics , 2016 . 35 1794 - 1801 . DOI:10.1021/acs.organomet.6b00202http://doi.org/10.1021/acs.organomet.6b00202 .

Chen M, Chen C L . ACS Catal , 2017 . 7 1308 - 1312 . DOI:10.1021/acscatal.6b03394http://doi.org/10.1021/acscatal.6b03394 .

Wang F Z, Tian S S, Lia R P, Li W M, Chen C L . Chinese J Polym Sci , 2018 . 36 ( 2 ): 157 - 162 . DOI:10.1007/s10118-018-2038-6http://doi.org/10.1007/s10118-018-2038-6 .

Zou C, Pang W, Chen C L. Sci China Chem, 2018, DOI: 10.1007/s11426-018-9237-6

Na Y N, Wang X, Lian K, Zhu Y, Li W, Luo Y, Chen C L . ChemCatChem , 2017 . 9 1062 - 1066 . DOI:10.1002/cctc.v9.6http://doi.org/10.1002/cctc.v9.6 .

Zou W P, Pang W M, Chen C L . Inorg Chem Front , 2017 . 4 795 - 800 . DOI:10.1039/C6QI00562Dhttp://doi.org/10.1039/C6QI00562D .

Dai S Y, Sui X L, Chen C L . Chem Commun , 2016 . 52 9113 - 9116 . DOI:10.1039/C6CC00457Ahttp://doi.org/10.1039/C6CC00457A .

Wang R K, Sui X L, Pang W M, Chen C L . ChemCatChem , 2016 . 8 434 - 440 . DOI:10.1002/cctc.201501041http://doi.org/10.1002/cctc.201501041 .

Fang J, Sui X L, Li Y G, Chen C L . Polym Chem , 2018 . 9 4143 - 4149 . DOI:10.1039/C8PY00725Jhttp://doi.org/10.1039/C8PY00725J .

Chen M, Zou W P, Cai Z G, Chen C L . Polym Chem , 2015 . 6 2669 - 2676 . DOI:10.1039/C5PY00010Fhttp://doi.org/10.1039/C5PY00010F .

Sui X L, Dai S Y, Chen C L . ACS Catal , 2015 . 5 5932 - 5937 . DOI:10.1021/acscatal.5b01490http://doi.org/10.1021/acscatal.5b01490 .

Hong C W, Sui X L, Li Z Q, Pang W, M, Chen M . Dalton Trans , 2018 . 4 8264 - 8267.

Chen M, Chen C L . Angew Chem Int Ed , 2018 . 57 3094 - 3098 . DOI:10.1002/anie.201711753http://doi.org/10.1002/anie.201711753 .

Li M, Wang X B, Luo Y, Chen C L . Angew Chem Int Ed , 2017 . 56 11604 - 11609 . DOI:10.1002/anie.v56.38http://doi.org/10.1002/anie.v56.38 .

Zhang D, Chen C L . Angew Chem Int Ed , 2017 . 56 14672 - 14676 . DOI:10.1002/anie.201708212http://doi.org/10.1002/anie.201708212 .

Liu D, Yao C, Wang R, Wang M, Wang Z, Wu C, Lin F, Li S, Wan X, Cui D M . Angew Chem Int Ed , 2015 . 54 5205 - 5209 . DOI:10.1002/anie.v54.17http://doi.org/10.1002/anie.v54.17 .

Wang C, Luo G, Nishiura M, Song G, Yamamoto A, Luo Y, Hou Z . Sci Adv , 2017 . 3 e1701011 DOI:10.1126/sciadv.1701011http://doi.org/10.1126/sciadv.1701011 .

Leicht H I, Göttker S, Mecking S . J Am Chem Soc , 2017 . 139 6823 - 6826 . DOI:10.1021/jacs.7b03087http://doi.org/10.1021/jacs.7b03087 .

Chen M, Yang B P, Chen C L . Synlett , 2016 . 27 1297 - 1302 . DOI:10.1055/s-00000083http://doi.org/10.1055/s-00000083 .

Chen M, Yang B P, Chen C L . Angew Chem Int Ed , 2015 . 54 15520 - 15524 . DOI:10.1002/anie.201507274http://doi.org/10.1002/anie.201507274 .

Zhao M H, Chen C L . ACS Catal , 2017 . 7 7490 - 7494 . DOI:10.1021/acscatal.7b02564http://doi.org/10.1021/acscatal.7b02564 .

Dai S Y, Zhou S X, Zhang W, Chen C L . Macromolecules , 2016 . 49 8855 - 8862 . DOI:10.1021/acs.macromol.6b02104http://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b02104 .

Zou C, Dai S Y, Chen C L . Macromolecules , 2018 . 51 49 - 56 . DOI:10.1021/acs.macromol.7b02156http://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b02156 .

Lian K B, Zhu Y, Li W M, Dai S Y, Chen C L . Macromolecules , 2017 . 50 6074 - 6080 . DOI:10.1021/acs.macromol.7b01087http://doi.org/10.1021/acs.macromol.7b01087 .

Na Y N, Zhang D, Chen C L . Polym Chem , 2017 . 8 2405 - 2409 . DOI:10.1039/C7PY00127Dhttp://doi.org/10.1039/C7PY00127D .

Guo L H, Zou C, Dai S Y, Chen C L . Polymers , 2017 . 9 122 - 131 . DOI:10.3390/polym9040122http://doi.org/10.3390/polym9040122 .

Dai S Y, Chen C L. Macromolecules, 2018, DOI: 10.1021/acs.macromol.8b01261

Na Y N, Dai S Y, Chen C L . Macromolecules , 2018 . 51 4040 - 4048.

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