由於質輕、耐用、美觀、價廉等諸多優點，現代人類生活越來越依賴有機高分子材料。據統計，目前的全球年產量高達5億噸，但是由於其廢棄後不當處置造成嚴重的生態環境問題和資源浪費。利用生物質原料製備可迴圈利用聚合物被認為是實現高分子材料可持續性發展的有效途徑之一。但是，如何平衡單體的活性和聚合物降解性以及材料的效能之間的矛盾是這一領域的挑戰性問題。
針對這一問題，四川大學朱劍波課題組利用生物質來源水楊醛和α-羥基酸為起始原料合成了一類新型可迴圈利用的芳香-脂肪族聚酯。該聚酯體系具有如下優勢：（1）採用“酯基與苯環不相連”策略解決了由於苯環的共軛作用鈍化羰基的問題，實現高活性開環聚合反應（催化劑用量最低至萬分之一，TOF最高達2.1 ×105 h-1）；（2）透過改變聚合物鏈側基的結構可以有效調控聚合物物理和機械效能；（3）相反構型的等規聚合物透過形成分子間立構複合結晶大大增強材料的結晶性和結晶速率；（4）該型別聚合物可在溶液或本體條件完全降解回到聚合單體，所得單體不經過純化以相同的活性發生再聚合反應，實現了該類聚合物的單體聚合物閉環迴圈。
圖. 一類新型芳香-脂肪族聚酯的閉環迴圈
該研究為平衡單體聚合活性與聚合物降解性、材料效能之間的關係提供了新的策略，也為下一代可持續高分子材料的設計提供新的思路。
該研究以“Biobased High-Performance Aromatic−Aliphatic Polyesters with Complete Recyclability”為題發表於Journal of the American Chemical Society ， 四川大學為第一單位，化學學院2021級博士生塗義民為本文第一作者，蔡中正副研究員和朱劍波研究員為共同通訊作者，特別感謝國家自然科學基金委、四川大學、高分子材料工程國家重點實驗室的經費支援。
來源：四川大學
文章連結：
https://doi.org/10.1021/jacs.1c10162
