近日，我院郭凯教授团队在国际期刊 Angewandte Chemie International Edition 发表题为 “Tunable Copolymerization of Oxetane and Anhydrides via a Nonsymmetric Three-Center Four-Electron Iodine Activation Mode” 的研究论文。该研究提出了一种新颖的碘催化活化策略，实现了氧杂环丁烷（oxetane）与酸酐的可编程开环共聚（ROCOP）。我院郭凯教授和黄金副教授为论文共同通讯作者。

聚酯作为重要的高分子材料，其性能与主链结构密切相关。氧杂环丁烷与酸酐的开环共聚能够在聚酯主链中引入独特的 C3 单元，从而赋予材料新的热学性能和应用空间。然而，由于氧杂环丁烷环张力较低，其反应活性远弱于环氧化物，这对催化剂的活化能力和选择性提出了严峻挑战。尽管已有研究利用有机路易斯碱或有机金属催化剂推动了该类交替共聚反应，但如何在聚合物主链中实现酯/醚比例的精准控制，始终是该领域亟待突破的难题。

针对这一挑战，郭凯、黄金团队提出了非对称三中心四电子碘活化模式。通过精确调控碘源、羧酸盐与单体比例，研究人员能够在 0–99 mol% 范围内可控地调节聚合物主链中的酯/醚比例，实现了聚酯结构的可编程调控。机理研究表明，氧杂环丁烷氧原子能够与碘和羧酸根形成异配位 [O···I···O]⁺ 络合物，其与对称络合物之间的动态切换决定了反应通道，从而实现了键型选择性的可逆调控。结合系统实验与 DFT 理论计算，团队揭示了这一策略的分子基础。

该方法不仅为结构可编程、性能可调控的功能聚酯开发提供了全新思路，也为可降解塑料、生物医用材料以及高性能工程聚合物的设计与应用开辟了新的可能性。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202510588

此外，本团队数据驱动催化与材料设计研究方向拟招收数名研究生，有意向的同学请发邮件到jinhuang@njtech.edu.cn

作者：黄金；单位：生工学院；审核：庄伟