我們組最近剛離開的博後Alan Enciso (現在西北大學Stoddart組工作)在德國《應用化學(Angew. Chem.)》上報道了酶催化下氧氣參與的原子轉移自由基聚合(Biocatalytic "Oxygen‐Fueled" Atom Transfer Radical Polymerization)。

傳統意義上,氧氣是自由基聚合的抑製劑,然而今年一系列的報道顛覆了這一傳統認識。這一工作由之前Alan和付立葉@Liye Fu在德國《應用化學》上發表的會呼吸的原子轉移自由基聚合進一步發展而來。之前的文章中提到,使用葡萄糖氧化酶(GOx)可以消耗反應體系中的氧氣,從而使得ATRP能夠在開放條件下進行,但是反應過程中會有過氧化氫產生,需要加入丙酮酸鈉來消耗過氧化氫從而抑制新鏈產生的副反應。而這一工作則有效地利用了這一點,通過加入辣根過氧化物酶(HRP)和乙醯丙酮,能夠直接從副產物過氧化氫中得到能夠還原二價銅到一價的碳自由基。通過這一類似ICAR ATRP的過程,能夠調控ppm級的銅催化劑中一二價比例,獲得可控的原子轉移自由基聚合。這一反應條件不僅實現了ATRP在開放環境中進行,進一步得到了依賴氧氣進行的ATRP。

值得一提的是,我們組先前的博後潘翔城在復旦大學的課題組今年早些時候也獨立報道了利用硼烷實現氧氣參與的可逆加成斷裂連轉移(RAFT)聚合(Oxygen‐Initiated and Regulated Controlled Radical Polymerization under Ambient Conditions)。因此這兩種常用的可控自由基聚合方法均實現了氧氣參與下進行,使得可控自由基聚合的應用範圍更為廣泛。


推薦閱讀:
相关文章