高分子科学的近期发展趋势与若干前沿

高分子科学的近期发展趋势与若干前沿

　第5期高　　分　　子　　通　　报 1

高分子科学的近期发展趋势与若干前沿

董建华

(国家自然科学基金委员会化学科学部,北京　100085)

　　摘要:分别按高分子合成化学、高分子科学与生命科学的交叉研究、光电磁活性功能高分子、超分子组装与高级有序结构构筑、高分子物理与高分子物理化学、高分子加工新原理、新方法等,对高分子科学近期主要发展趋势和若干前沿方向做一综述。

　　关键词:高分子科学;主要发展趋势;前沿进展

高分子科学在我国已有50年的历史,老一辈高分子科学家为我国高分子科学的建立与发展做出了卓越贡献,并为今后的发展培养了一大批人才,我们应该永远牢记他们。

近年来,伴随着世界高分子科学的发展,,随着科教兴国战略的实施,研究条件有了明显改善,的材料中摘要而写的,,仅供读者参考。

],对于2004年我国高分子学者的某些重要研

。

,主要是控制聚合、超分子聚合物、聚合物纳米微结构、高通量筛选高分子合成技术、超支化高分子、光电活性高分子等方面。[2[3]

1　高分子合成化学

高分子科学的诞生源于高分子合成化学。世界上目前每年生产的2万多亿吨高分子都是以高分子合成化学为基础而实现的。因此,高分子合成化学作为高分子科学重要的基础和支撑分支学科,其发展对高分子科学与工程发展起着十分重要的推动作用。高分子合成化学研究从单体合成开始,研究高分子合成化学中最基本问题,探索新的催化剂体系、精确控制聚合方法、反应机理以及反应历程对产物聚集态的影响规律等,高分子合成化学基础研究具有双重作用,一是运用已有合成方法研究聚合物结构调控;二是设计新的合成方法,获得新颖聚合物。

20世纪90年代以来在高分子合成化学领域中,前沿领域是可控聚合反应,包括立构控制,相对分子质量分布控制,构筑控制、序列分布控制等。其中,活性自由基聚合和迭代合成化学研究最为活跃。活性自由基聚合取得了许多重要的成果,但还存在一些问题。活性自由基的发展前景,特别是工业应用前景以及未来研究工作趋势是令人关心的问题。对于活性自由基聚合反应机理的深入研究、在较低的温度下能快速进行聚合的研究是目前受到关注的研究方向。迭代合成化学是唯一可用来制备多肽、核酸、聚多糖等生物高分子和具有精确序列、单分散非生物活性高分子齐聚物的方法。树枝状超支化高分子的合成就是此合成策略的成功应用例证之一,是过去10年高分子合成中最具影响力的发展方向。树枝状超支化聚合物由于其独特球形分子形状,分子尺寸,支化图形和表面功能性赋予它不同于线型聚合物的化学和物理性质。

高分子合成化学发展需注意以下几点:

(1)与无机化学、配位化学、有机化学等的融合与渗透,吸取这些学科领域的研究成果开发新的引发Π催化体系,这是合成化学的核心,是高分子合成化学与聚合方法原始创新发展的关键。对于传统的工业化单体,需要利用新型引发Π催化体系和相应聚合方法,研究开发合成新的微观结构的聚合物新材料。

(2)与有机合成化学和高分子化学紧密结合,将有机合成化学的先进技术“嫁接”到高分子合成化学

高分子科学的近期发展趋势与若干前沿

2 高　　分　　子　　通　　报2005年10月中,研发高分子合成的新方法,实现高分子合成的可设计化、定向化和控制化,这里包括通过非共价键的分子间作用力结合来“合成”超分子体系。

(3)在大分子工程方面,不仅要达到控制聚合物的分子量与分子量分布,而且要开发设计合成多种拓扑结构的聚合物链(如超支化聚合物、星型多臂嵌段共聚物、树枝状聚合物、浓密刷型聚合物等)的新合成技术。

国家自然科学基金鼓励并支持从事高分子合成化学基础研究的课题,将注意各分支学科的平衡协调发展,对暂时冷门的研究方向,将予以持续资助。目前,我国在负离子聚合、正离子聚合和偶联聚合等方面的研究需要吸引中青年研究人员加入。同时在高分子合成化学领域近期应关注以下几个方向:(1)新的聚合反应和新的聚合方法特别是酶催化聚合和微生物聚合等;(2)功能性高分子合成;(3)高分子链结构的设计和控制合成;新型超支化聚合物的合成;新型树形大分子的合成;树枝化聚合物的合成;聚合物分子刷的合成;新型多肽的化学合成等;(4)借助分子间弱相互作用及特殊识别作用组装合成新型聚合物;(5)聚合反应机理方面的研究;(6)通过量子化学计算和计算机模拟准确预测聚合物结构与性能之间关系,指导分子设计和高分子合成。

国际上重要的高分子合成进展有:Fujita等报道了配位聚合方法乙烯的活性聚合。聚合温度25～50-1-140万,催化活性很高(20000minatm)。[4]

Marks,在此催化剂作[5]

用下,。

、四年的时间,但发展很快、研究中心和工业界实验室都开始进行研究。几乎每个月都有相关的学术会议。“MacromolRapidCommun”已分别于2003年第1期和2004年第1期出版了两期专集,前者只有15篇论文,后者升至45篇,有望改变传统研究方式和速度。我国高分子学术界和工业界尚未对此领域给予充分重视。

高度支化的聚合物是具有前沿性并具有潜力的研究方向。2003年含超支化聚 …… 此处隐藏：8033字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……