名古屋理工大学 卤键有机催化剂促进了乙烯基单体在室温下的平稳活性阳离子聚合，产生了大量的纯收率，为工业实现低成本环境友好的乙烯基聚合反应打开了大门
学分:博士
名古屋理工大学高木幸司 现代世界的许多材料——从主导它的塑料到驱动它的电子芯片——都是由聚合物构成的
鉴于它们的普遍存在和我们世界不断变化的需求，寻找更好和更有效的方法来制造它们是一个正在进行的研究问题
此外，当前的环境问题需要使用环境友好的方法和输入材料
日本名古屋理工大学的科学家最近的研究也是如此，为自20世纪80年代以来一直存在并获得成功的聚合技术增添了一个新的转折:活性阳离子聚合，在这种聚合中，直到单体被消耗掉，聚合物链的增长才停止
科学家首次证明了乙烯基和苯乙烯聚合物(塑料中最常见的两种聚合物)在室温下的无金属有机催化反应
他们的方法不仅比目前的金属基方法更有效，而且对环境友好
他们的发现发表在皇家化学学会的《聚合物化学》上
在他们的研究中，他们首先测试了非离子和多齿(或几个接受电子对)卤素键合的有机催化剂的适用性，特别是两种含碘的多氟取代的低聚芳烃，用于异丁基乙烯基醚的活性阳离子聚合
提到他们选择这个的原因之一，博士
这项研究的首席科学家高木幸司在一旁解释说:“非离子特性是有利的，因为催化剂可溶于极性较低的溶剂，如甲苯，甲苯更适合乙烯基单体的聚合
" 他们发现，在三齿变体的情况下，即使在室温下，反应也能顺利进行，在合理的时间内产生良好的收率(尽管低于理论极限)，催化剂不会分解或作为杂质出现在产品中
作为博士
高木解释说，这可能是优于工业中使用的现有金属催化剂的一个很好的优势:“虽然金属基催化剂在过去一个世纪里对材料科学做出了重大贡献，但残留金属杂质的污染通常会导致所生产材料的寿命和性能下降
我们相信，目前的发现将导致高纯度和可靠的聚合材料的生产
" 当然，他这么说也是指研究中的另一个主要发现
他们研究的第二部分涉及评估具有各种反阴离子(伴随正电荷基团的负离子)的离子型碘代咪唑鎓催化剂对对甲氧基苯乙烯(pMOS)和未取代苯乙烯的聚合的适用性，后者比前者更难聚合
pMOS易于在室温下在两小时内聚合，并且没有催化剂分解具有三氟反阴离子的二齿2-碘咪唑盐
未取代的苯乙烯通过在-10℃下与稳定阴离子和大体积含反离子的催化剂反应24小时得到最大的聚合物产率
谈到产品的产量，博士
高木说，“虽然所获得的聚合物不打算用于任何特定的目的，但我们的方法有望应用于导电聚合物和可降解聚合物的合成，如果它们是为实际应用而构建的，就不应该包含金属杂质
" 事实上，这些发现对于推进用于各种应用的聚合材料的更有效生产是无价的
然而，在室温下有机催化剂的成功使用也提供了其他几个优点
首先，有机催化剂对湿气和氧气缺乏敏感性，要注意离子催化剂的相对吸湿性给这种受控聚合反应带来的有时很严重的问题
此外，它们容易获得，因此成本低
它们对环境也没有毒性
当反应在室温下进行时，能量需求低
这项研究为未来低成本电子产品铺平了道路，这些电子产品由环境友好型材料以可持续的方式制成
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