
【化】 transannular polymerization
【化】 transannular
aggregation; converge; group; polymerization
【化】 polymerization
【医】 polymerism; polymerization; polymerize
跨环聚合(Transannular Polymerization)是高分子化学中的一种特殊聚合反应类型,指环状单体分子通过开环反应进行聚合时,断裂的化学键发生在环内非相邻原子之间,形成具有特定结构的线性或网状高分子。该过程涉及环状单体(如大环内酯、大环烯烃等)分子内远距离原子的成键重组。
反应机理
跨环聚合的本质是分子内跨环反应的延伸。以环辛四烯为例,其聚合时可能通过[4+2]或[2+2]跨环加成机制,使原本环内不相邻的碳原子(如C1与C5)形成新的共价键,生成聚环辛四烯。反应通常需催化剂(如金属配合物)引发,并伴随环张力释放。
来源:《高分子合成化学》(冯新德著)
中英文术语对照
注:术语由“trans-”(跨越)和“annular”(环的)构成,强调反应跨越环状结构的空间特性。
来源:IUPAC《高分子术语汇编》
结构特异性
产物主链常含环状结构单元或桥键(如降冰片烯聚合生成梯形聚合物),区别于常规开环聚合的线性链。
示例:
环辛烯在钌催化剂作用下发生跨环复分解聚合(TROMP),生成含八元环重复单元的聚合物:
$$ ce{ n underset{text{环辛烯}}{C8H14} ->[text{Ru}] [-ce{(CH2)8}-]_n } $$
来源: Grubbs, R. H. et al. Macromolecules1996, 29, 1783.
热力学驱动力
环状单体的环张力释放是主要推动力,如小环(8–12元环)因角张力更易发生跨环反应。
功能材料合成
用于制备刚性梯形聚合物(如聚降冰片烯),具有高热稳定性与机械强度,适用于航空航天材料。
来源: 《功能高分子材料》(何天白著)
生物医药领域
大环内酯的跨环聚合可合成可降解药物载体(如聚酯微球),实现靶向控释。
来源: Cheng, J. et al. Progress in Polymer Science2020, 102, 101208.
Grubbs, R. H. Handbook of Metathesis (Wiley, 2015).
Schlögl, S. Progress in Polymer Science2018, 84, 1.
跨环聚合是一种特殊的聚合反应类型,主要涉及环状单体在聚合过程中跨越环结构的特定位置形成化学键,生成线性或交联的聚合物。以下是对其核心概念的分点解释:
跨环聚合指环状化合物(如环烯烃、环醚等)在引发剂或催化剂作用下,环内特定位置的化学键断裂并重新连接,形成长链或网络结构的高分子材料。与普通开环聚合不同,此反应可能涉及环内多个位点的选择性断裂和重组。
若需更深入的机理分析或案例,建议参考高分子化学领域的专业文献或教材。
白饱和摆动式磨轮机百年评价边界跟踪算法布罗夫氏溶液底尖线多级交换网络多孔板分布器多组分混合物蒸馏割集容量功能部门甲氧安福林介电滴定浸渍制品决策模型菱锰铁矿利尿激素流体盎司莫尔斯码默示保证脑性惊厥疟痞配列去甲槟榔次碱十二元环时钟信号测试酸性偶氮黄筒式离心压缩机脱氧萍蓬定