天津大学王彬教授 ACS Catal.：环酯开环聚合锌系催化剂新突破 - 氢键介导的链末端分子内活化策略

背景：由于化石基聚合物的过度使用导致资源枯竭和环境污染，开发可再生、可生物降解的脂肪族聚酯如聚乳酸(PLLA)等成为重要研究方向。环酯开环聚合(ROP)是制备高分子量聚酯的有效途径，但现有工业催化剂辛酸亚锡(Sn(Oct)₂)存在生物毒性高和高温下易引发酯交换副反应等问题，亟需发展新型高效低毒的催化剂。研究目的：天津大学王彬教授课题组在ACS Catal.上发表研究，旨在通过催化剂分子结构的“再设计”，合成含有特殊“-NH-”结构的吡啶胺酚-锌配合物，利用分子内氢键策略，获得兼具超高活性、优异热稳定性与聚合可控性的锌系催化剂，用于高效催化环酯开环聚合。结论：研究成功设计合成了系列吡啶酚胺锌配合物，其中-NH-基团与烷氧基链末端形成分子内氢键，该作用能稳定活性中心并促进链增长反应。催化剂Zn5在溶液和180°C本体熔融聚合条件下均表现出卓越的催化活性（负载量可低至50 ppm）、热稳定性及聚合可控性，对L-丙交酯聚合的立构规整度高(Pm > 0.98)，产物具有优异结晶度(Xc = 44.5%)和熔点(Tm = 177.8 °C)。该催化剂还具备宽单体适用性，可高效催化ε-己内酯等多种商业单体聚合，并能制备结构可控且力学性能优异的嵌段共聚酯，为高性能可生物降解聚酯的绿色规模化生产提供了新范式。