可再生原料左旋葡糖酮作为开发生物基功能性丙烯酸聚合物的构建块

《Polymer Chemistry》：The renewable feedstock levoglucosenone as a building block for the development of bio-derived, functional acrylic polymers

本研究以可再生原料levoglucosenone（LGO）为平台分子，成功合成LGO-丙烯酸酯单体，并利用PET-RAFT共聚技术制备出兼具高玻璃化转变温度（118℃）和优异热稳定性的生物基聚合物。通过硫醇-烯烃“点击”化学后修饰，形成可调控的交联网络和薄膜。

　　

随着世界寻求减少对石化产品的依赖，寻找性能与传统化石燃料基材料相当或更优的可再生聚合物变得至关重要。在这项研究中，我们使用了易于获取的平台分子——左旋葡萄糖酮（levoglucosenone，LGO）作为合成生物衍生丙烯酸聚合物的可再生原料。LGO被用于制备基于生物的单体LGO-丙烯酸酯（LGOA），该单体在LGO环中包含一个内部不饱和碳-碳键。合成的单体经过PET-RAFT聚合反应后，丙烯酸酯基团转化率达到95%，且在聚合过程中仅有少量LGO双环环状侧链中的内部不饱和键被消耗。所得均聚物具有较高的玻璃化转变温度（高达118°C）和优异的热稳定性，并且能够与n-丁基丙烯酸酯（BA）在本体相和乳液相中成功共聚，形成玻璃化转变温度低于室温的聚合物。通过利用LGO侧链中的双键进行硫醇-烯烃“点击”化学修饰（post-polymerization modification），实现了聚合物的便捷功能化以及交联网络和薄膜的制备。这些硫醇功能化和交联聚合物的生成表明，LGO是一种有吸引力的骨架材料，可用于从可再生原料合成聚合物。