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聚酯是一类非常重要的高分子材料，聚酯产品已渗入到人们生活的方方面面。截止到2020年底，我国聚酯产能已达近6400万吨。其中半芳香族聚酯对苯二甲酸乙二醇酯（PET）约占80%，广泛应用于纤维、塑料等。脂肪族聚酯是一种符合可持续发展理念的高分子材料，每年产量也已有百万吨以上，并保持高速增长。由于具有较好的生物相容性和生物降解性，脂肪族聚酯得到了科学家们的广泛关注，展现出巨大的发展潜力和广阔发展前景。
传统聚酯的合成主要是采用二酸和二醇缩聚的途径，反应过程中一般需要真空高温的条件以移除小分子副产物，过程能耗高。通过连锁聚合的方法，可以原子经济的方法获得聚酯，是聚酯合成研究的重要方向，如环酯的开环聚合、环氧与环酸酐开环共聚合等，可获得结构可控的聚酯。典型的如聚乳酸，已进入了大规模产业化应用阶段。对于环氧与环酸酐的开环共聚体系，通过不同单体的组合，目前已报道了约400种以上的聚酯，但有实用价值的共聚酯寥寥可数。这些报道的连锁聚合体系，绝大多数是阴离子聚合机理。
近日，浙江大学张兴宏教授团队报道了一条合成脂肪族聚酯的新路线。从常见的碳一化合物甲醛出发，先与二醇缩合为环缩醛，再在阳离子催化剂存在下，与环酸酐通过阳离子机理发生高效高选择性的共聚，所得含缩聚基的聚酯结构可控，环缩醛与环酸酐全交替插入，产物两端均为羧基。例如，采用戊二酸酐与1,3-二氧六环在三氟化硼乙醚络合物催化下共聚，室温条件下反应1小时，1，3-二氧六环近完全转化，产物交替度>99%，如提高反应温度至140℃，该共聚反应可在2min内完成，且分子量、交替度和端基结构均保持不变。大多数阳离子催化剂均适用于上述共聚体系。 此阳离子共聚方法可以扩展至5种环缩醛与9种环酸酐的共聚，共得到了45种新结构聚酯。这些含缩醛基的聚酯具有较低的玻璃化转变温度（-64℃到-27℃），即使数均分子量(Mn)达33.3 kg/mol，在室温下也有很好的流动性。更有价值的是，这一工作所得聚酯具有高的热分解温度（275℃到324℃），与一些商业品种相当、低的玻璃化转变温度、高的热分解温度和双端羧基结构，因而是一种反应性的聚酯，在弹性体方面有潜在应用价值。 浙江大学张兴宏教授团队，主要从事碳一(CO2,COS,CS2)的聚合研究。在这项工作中，该团队将碳一化合物的利用扩展至甲醛的利用。从工业上常见、低廉的甲醛、二醇化合物出发，与富氧的酸酐共聚，所得共聚物具有醚、酯结构且位置可调控，获得了有应用前景的新型聚酯。该团队将在此基础上，研究解决无金属阳离子催化可控合成高分子聚酯的难题，探索利用甲醛、二硫醇与环酸酐合成含硫聚酯，探索环酸酐与其他低环张力杂环化合物共聚的可能性，发展新结构聚酯，并研究这些富氧族元素聚酯在光学和电学材料方面的应用。 论文信息： A Facile and Unpreced{attr}3228{/attr}ed Route to a Library of Thermostable Formaldehyde-derived Polyesters: Highly Active and Selective Copolymerization of Cyclic Acetals and Anhydrides Xun Zhang, Chengjian Zhang, and Xinghong Zhang Angewandte Chemie International Edition
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