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環(huán)狀高分子由于不具有端基，與其相應(yīng)線型高分子相比，其多種性質(zhì)都有著較大的區(qū)別，因此受到了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。目前合成環(huán)狀高分子方法主要分為“關(guān)環(huán)法”與‘?dāng)U環(huán)法’兩種。“關(guān)環(huán)法”需要高稀條件，因此，“擴(kuò)環(huán)法”成為了大規(guī)模、高效率地制備環(huán)狀高分子的首選方法。但是，“擴(kuò)環(huán)法”需要開(kāi)發(fā)出高效的催化劑，已開(kāi)發(fā)的方法多面臨鏈端回咬等副反應(yīng)，總體來(lái)講“擴(kuò)環(huán)法”適用性非常有限。

Adam S. Veige 開(kāi)發(fā)的高效鎢金屬催化劑則進(jìn)一步豐富了“擴(kuò)環(huán)法”大家庭。在以往的工作中，該課題組得到的催化劑2與3面臨著活性差、產(chǎn)率低等諸多缺點(diǎn)（見(jiàn)下圖）。而在這項(xiàng)研究中，研究者以定量的產(chǎn)率得到了高效催化劑4。

該催化劑可以催化炔類單體的聚合。由于催化劑本身含有小環(huán)結(jié)構(gòu)，因此其聚合產(chǎn)物為環(huán)狀的聚炔烴。同時(shí)，該催化劑效率很高，在22分鐘內(nèi)TON值達(dá)到約10000。

圖注：研究者給出的催化機(jī)理。鎢金屬催化劑首先通過(guò)失去THF配體獲得活性，隨后炔烴單體插入到催化劑上的三元環(huán)內(nèi)部，不斷循環(huán)這個(gè)過(guò)程得到鏈增長(zhǎng)。環(huán)狀鏈發(fā)生還原消除后實(shí)現(xiàn)鏈轉(zhuǎn)移，催化劑進(jìn)一步從鏈上脫落下來(lái)，并有可能引發(fā)新的鏈進(jìn)行聚合。

隨后，研究者表征了聚環(huán)狀炔烴的特性粘度。并通過(guò)GPC、光散射表征佐證得到的聚合物為環(huán)狀而非線型。

該聚合方法在高效制備共軛環(huán)狀高分子上具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

Roland, C. D.; Li, H.; Abboud, K. A.; Wagener, K. B.; Veige, A. S., Cyclic polymers from alkynes. Nat Chem 2016, DOI: 10.1038/nchem.2516