我院劉宇宙教授課題組研究成果在德國化學會會志上發表

我院劉宇宙教授課題組研究成果在德國化學會會志上發表

我院2016級博士生于建一在劉宇宙教授的悉心指導下，以唯一一作身份在世界化學界最受推崇的頂級期刊之一德國化學會會志（AngewandteChemie International Edition，影響因子為11.994)上發表相關論文，論文題目為：Cyclic Polysiloxanes with Linked Cyclotetrasiloxane Subunits, 即“環環相扣”的環狀聚矽氧烷。近期，劉宇宙教授作為課題組負責人接受了學校采訪，并在北航新聞網首頁“科學研究”專欄進行了報道。

聚合物的結構與性能間的關系一直以來都吸引着國内外研究學者的興趣。環狀聚合物是一類無端基的特殊拓撲結構聚合物，與相應的線形聚合物相比，具有諸多明顯不同的物理化學性能，包括流體力學半徑，玻璃化轉變溫度，特征粘度，折光系數，溶液自組裝行為以及熱穩定性。環狀聚合物的全部結構特性均由反應時所采用的條件決定。在制備環狀聚合物的過程中化學反應的類型與環狀聚合物主鍊上帶有的官能團的種類直接相關。在此方面的探索可以為具有特殊結構和性能的新穎的環狀聚合物的發現提供更多的可能性。因此，對形成環狀聚合物的新反應的研究探索是非常有意義的。

近年來，随着高分子合成領域的不斷研究與發展，将含有張力的環四矽氧烷結構嵌入高分子化合物中已經被證實是合成多種功能材料諸如薄膜電解質、自修複材料、熱穩定材料、高透氧膜、擴散劑、液晶等材料的重要手段。該課題組首次利用Piers-Rubinsztajn反應從簡單的有機矽烷單體中合成一系列環狀聚合物，并通過多種分析檢測手段來進行佐證。與此同時，首次證實了使用環狀聚合物引導無機粒子自組裝的可行性，也發現了第一個可溶于有機溶劑的環狀金納米顆粒組裝體。

該研究工作的靈感來自于有機矽氫化合物與烷氧基矽烷之間發生Piers-Rubinsztajn偶聯反應時的高效環化作用。環化反應的效果很大程度上取決于溶劑的選擇，以環己烷做溶劑極大的提高了産率。通過研究發現，顆粒間的距離和顆粒自身的大小尺寸相近，這個距離使環狀聚合物可以作為一個平台來研究顆粒間的相互作用，比如等離子體共振偶聯、熱電子轉移以及在催化方面的應用。

總而言之，該課題組證實了一種新的、有效的環狀聚環四矽氧烷聚合物的合成方法，提供了一種使用不含張力的原材料，将含有張力的環嵌入到環狀聚合物中的方法。成功地實現了環狀金納米粒子聚合體的合成，也首次展示了環狀聚合物在引導無機粒子聚合方面的潛力。

文章鍊接為：http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1002/anie.201703347/full