硫醇-烯/炔点击化学制备有机/无机杂化材料

有机/无机杂化材料因其独特、优异的结构和性能已经成为目前材料领域的研究热点,硫醇-烯/炔点击化学是近年发展起来的一类新型点击化学,以其反应条件温和、速率快、产率高、产物容易分离以及高度选择性等优点受到国内外研究者的广泛关注。本文综述了近年来硫醇-烯/炔点击化学制备有机/无机杂化材料的研究进展,重点介绍了利用硫醇-烯/炔点击化学制备硅类、碳类、金属及金属氧化物类有机/无机杂化材料,并归纳了这些有机/无机杂化材料在生物医用、环境保护、光电材料等方面的应用,最后展望了硫醇-烯/炔点击化学制备有机/无机杂化材料未来的发展方向。     

巯基-烯/炔点击化学研究进展

近年来,点击化学以其应用范围广、反应条件简单、速度快,产率高、环境友好、选择性强等诸多优点受到科学家的青睐,点击化学的概念对有机合成领域有很大的贡献,在药物开发和生物医用材料等诸多领域中,它已经成为目前最为有用和吸引人的合成理念之一.而巯基-烯/炔点击化学是近年来发展衍生出来的一类新型的点击化学,它以光引发自由基反应为催化介质,充分将光引发过程的优点和传统的点击反应的特点相结合,在特定的区域和官能团间反应,具有高度的选择性,成为合成材料的又一重要途径.本文着重就巯基-烯/炔点击化学在制备功能性聚合物微球、两亲性的嵌段聚合物、分子器件材料、高度支化聚合物等领域及化学修饰与改性方面进行了评述,并对点击化学在新领域中的应用及其发展方向进行了展望.     

拓扑结构高分子的高效“点击”合成

树枝状、梳形、超枝化、星形、及H形等支链结构和环形、多环形等结构的拓扑高分子具有不同于直链结构高分子的独特性能,是一类在材料改性、纳米科技和生物医药等领域有着重要应用前景的新型功能性聚合物材料,日益受到人们的重视,但其复杂的结构导致它们的合成非常繁琐并因此束缚其实际应用.具有定量、快速、高效和高选择性、反应条件温和、产物单一、易于分离等特点的点击反应(click reaction)的应用极大地推动了拓扑结构高分子合成方法的发展.本文就炔/叠氮1,3-偶极环加成反应(CuAAC)、硫醇-烯/炔、胺-丙烯酸酯、Diels-Alder环加成等点击反应应用于树枝状、超枝化、环形、星型等拓扑结构高分子的合成做一简要介绍,并提出了进一步的研究方向.     

基于巯基点击反应与RAFT聚合的功能性聚合物合成

可逆加成-裂解链转移聚合(RAFT)由于单体适用面广、聚合条件温和、不受聚合方法的限制等特性, 已经成为活性合成聚合物的有效手段之一。点击化学(click chemistry)由于具有良好的选择性、模块性以及官能团耐受性等特点迅速成为许多研究领域,如药物、聚合物、功能材料等合成的有力工具,同时涌现出了多种基于巯基的点击反应。本文综述了近年来基于巯基的点击反应, 如巯基-烯、巯基-炔、巯基-异氰酸酯、巯基-环氧化物以及巯基-卤代烃等新型点击反应与RAFT聚合相结合在功能性聚合物的制备和修饰中的应用, 相信这两种手段的结合将在其中发挥积极的作用。     

多重点击反应制备拓扑结构聚合物

点击反应由Sharpless提出,是一类具有高效、可靠、高选择性等特点的反应,被广泛用于各种拓扑结构聚合物的制备.目前,应用较为广泛的点击反应主要有Cu(I)催化的叠氮/炔环加成反应(CuAAC)、Diels-Alder(D-A)反应、巯基-烯及巯基-炔点击反应和氮氧自由基偶合反应.近年来,将多种点击反应结合起来,为高效合成拓扑结构聚合物提供了新的思路.本文综述了近几年来采用多重点击反应策略联用制备拓扑结构聚合物的研究进展,并对其发展趋势进行展望.     

巯基-烯点击化学

点击化学自2001年由Sharpless提出后,由于其高效、可靠、高选择性的特点迅速成为药物和高分子材料合成的新方法。随着对点击化学研究的深入,其反应类型在不断增多,应用范围也在不断扩大。自由基或亲核试剂引发的巯基-烯反应作为其中一种新型的点击反应具有点击化学的所有特性。本文从点击化学的概念、特征和类型出发,重点介绍了巯基-烯反应的机理和在合成功能聚合物、制备拓扑结构高分子、表面修饰以及生物药物等方面的应用,并对巯基-烯反应的最新研究成果进行综述,最后展望了巯基-烯的点击化学的发展前景。     

有机硅合成新方法

有机硅材料作为一类具有独特优异性能的新材料,已成为化学和材料领域的重点研究方向之一。本文综述了近年来国内外有机硅合成的新方法,主要包括炔基-叠氮环加成反应、巯基-双键反应和胺-烯迈克尔加成反应等,重点介绍各种合成方法的优势及在制备新型功能化的有机硅化合物、有机硅聚合物及有机硅弹性体等中的应用,并对未来有机硅合成方法的发展方向进行了展望。     

基于点击化学的色谱分离材料研究新进展

自诺贝尔奖获得者Sharpless教授2001年首次提出点击化学概念以来,该类反应凭借条件温和、反应迅速、产量高、副产物少、分离提纯简单等优势,迅速拓展至材料和生命等诸多科学领域,成为一种强大的模块化合成工具。目前,点击化学反应已成为设计制备分离材料的重要手段,展现出蓬勃发展的现状。本文首先简要地回顾了点击化学的发展历程并介绍了其独特优势,然后聚焦于柱色谱和膜色谱两大分离领域,系统地综述了近5年发表的基于点击化学的色谱分离材料相关报道,重点归纳了叠氮-炔、巯基-烯和巯基-炔这3种常见点击反应类型在色谱分离材料研究中的最新进展,最后对点击化学在开发高效分离材料方面的发展前景进行了展望。     

Diels-Alder环加成点击反应

点击反应由于其高效、高选择性以及可靠等特点迅速成为药物、聚合物以及功能材料等合成的新方法.随着对点击反应研究的深入,其反应类型在不断增多,应用范围也在不断扩大.Diels-Alder(D-A)反应作为一种重要的点击反应,不仅具有简便高效、原料易得以及反应条件温和等优点,而且克服了叠氮/炔间Cu(I)催化的Cue-AAC反应引起的金属污染等缺点,为功能性材料的制备提供更可行的途径.从D-A反应的概念、特征和类型出发,重点介绍了它在合成制备树状分子、功能性聚合物以及表面修饰等方面的应用,并展望了它的发展前景.     

“可点击”丙烯酸酯聚合物的合成及其巯-炔光交联研究

通过丙烯酰氯和1-乙炔基1-环己醇的酯化反应,制备了乙炔基功能化的丙烯酸酯功能单体1-乙炔基环己基丙烯酯(ECA)。以该单体与丙烯酸甲酯(MA)进行自由基聚合反应,合成了乙炔基功能化均聚物(PECA)和共聚物(PMA-co-PECA),用1 HNMR、FT-IR、GPC等对其结构进行了表征。结果表明:在自由基聚合过程中,ECA中的乙炔基得以保留,所得到的乙炔基功能化聚合物可溶于普通有机溶剂,如氯仿、二甲基亚砜、四氢呋喃、丙酮等。实时红外跟踪了PMA-co-PECA与三羟甲基丙烷三巯基丙酸酯经光引发的巯-炔反应,得到交联的聚合物网络,凝胶分数大于90%,表明聚合物链上保留的乙炔基与巯基的加成反应有较高的活性,可以通过硫醇-炔点击反应实现快速功能化。     

Advance of click chemistry in anion exchange membranes for energy application

Click chemistry has attracted tremendous attention in polymer synthesis due to its high efficiency, considerable yield, and simple synthesis/work-up procedures. Among the various functional polymer materials prepared by click chemistry, anion exchange membrane (AEM) is a kind of polyelectrolyte which contains cations attached to the polymer skeleton. Click chemistry not only provides facile pathways for the preparation of AEMs but also generates diverse architectures of AEMs with robust performance. The commonly used click chemistry in AEMs consists of: (i) Diels-Alder reaction, (ii) thiol-ene, and (iii) Cu(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC). This review will focus on the advance of click chemistry in the preparation of AEMs, especially synthetic approaches for different AEMs and their corresponding application in energy-related fields, such as fuel cells, redox flow battery, electrodialysis, and so on.     

Thiol-yne coupling: revisiting old concepts as a breakthrough for up-to-date applications

Radical thiol-yne coupling (TYC) has emerged as one of the most appealing click chemistry procedures, appearing as a sound candidate for replacing/complementing other popular click reactions such as the thiol-ene coupling (TEC) and the Cu-catalysed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC). Radical TYC is indeed a metal-free reaction suitable for biomedical applications, and its mechanistic features often make it more efficient than its TEC sister reaction and more suitable for multifaceted derivatisations in the materials chemistry and bioconjugation realms. This article reviews the fascinating results obtained in those fields in very recent years.     

Synthesis and nanoimprinting of high refractive index and highly transparent polythioethers based on thiol-ene click chemistry

This work demonstrates the UV nanoimprinting lithography (UV-NIL) of high refractive index and highly transparent polythioethers based on thiol-ene click chemistry. Herein, 9,9-bis(3-mercaptopropylphenylether)fluorene (BMPF) is designed as a new thiol monomer with a high refractive index, high transparency, and good processability for UV-NIL. Colorless polythioethers are synthesized from BMPF and ene monomers under mild thiol-ene click reaction conditions. Excellent transmittance (96%) of 400 nm light is observed in all the polymer films and high refractive index values of 1.5972–1.6382 are attained. UV-NIL using thiol-ene photopolymerization affords polymer nanoimprinting patterns with various features on the order of 100–500 nm without any fractures. To the best of our knowledge, this is the first report on UV-NIL of high refractive index and highly transparent polymers. Through proper monomer and polymer design, novel polythioethers with suitable glass transition temperature (T _g) values are developed with high refractive index, high transparency, and good UV-NIL processability. Furthermore, UV-NIL based on thiol-ene click chemistry is accomplished at the nanoscale. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2018 , 56, 2175–2182     

“点击”反应在制备环状聚合物中的应用

环状聚合物具有不同于线性高分子的独特性质,是一类具有应用前景的新型聚合物材料,但复杂的结构导致其合成过程复杂繁琐.＂点击＂化学由于其高效、可靠、高选择性的特点已成为拓扑高分子合成的新方法,活性自由基聚合（ATRP、RAFT和NMP）具有聚合物结构可控等特点,二者联用为环状聚合物的合成拓宽了思路.本文就近几年＂点击＂反应、＂点击＂反应与活性自由基聚合联用以及其他方法联用在环状聚合物中的应用进行综述.＂点击＂反应与这些方法的结合将在功能性环状聚合物的设计与合成中发挥积极的作用.     

Recent advances of CuAAC click reaction in building cyclic polymer

Cyclic polymers have attracted more and more attentions in recent years because of their unique topological structures and characteristic properties in both solution and bulk state. There are relatively few reports on cyclic polymers, partly because of the more demanding synthetic procedures. In recent years, “click” reaction, especially Cu(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC), has been widely utilized in the synthesis of cyclic polymer materials because of its high efficiency and low susceptibility to side reactions. In this review, we will focus on three aspects: (1) Constructions of monocyclic polymer using CuAAC “click” chemistry; (2) Formation of complex cyclic polymer topologies through CuAAC reactions; (3) Using CuAAC “click” reaction in the precise synthesis of molecularly defined macrocycles. We believe that the CuAAC click reaction is playing an important role in the design and synthesis of functional cyclic polymers.     

巯基-烯光点击反应辅助合成多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯

研究巯基-烯光点击反应辅助合成多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。首先通过光引发的巯基-烯点击反应,于蓖麻油分子上引入巯基乙醇,形成多羟基化合物,然后加入丙烯酸羟丙酯与异佛尔酮二异氰酸酯,以物质的量为1:1反应得到端异氰酸酯丙烯酸酯,最终得到蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。通过调节羟基含量可以得到不同官能度的丙烯酸酯。采用红外光谱、核磁氢谱、热重分析等手段表征其结构和性能,并测试了合成的聚氨酯丙烯酸脂的吸水率、附着力等性能,同时考察了它的热稳定性。结果表明, 在紫外光照射下,巯基和不饱和双键之间发生了加成反应;该聚合物的固化膜性能得到提高,尤其是硬度和热稳定性。由本文快速合成方法得到的树脂性能良好,具有较好的应用前景,扩大了巯基-烯光点击反应在高性能UV固化材料方面的应用范围。     

点击化学在食品安全检测中的应用研究进展

点击化学因具有反应模块化、无有毒有害副产物、反应效率高等出色的反应性能备受关注,是继组合化学之后又一新型合成技术,在材料表面功能化、大分子聚合物的合成、生物标记等领域得到了广泛应用.点击反应试剂的活性基团易于修饰在其他化学基团上,表明点击反应有望作为中间反应介导特定反应的信号转换或放大.近几年出现了大量基于点击化学构建...