全同立构极性聚丙烯的催化剂

聚丙烯(PP)是世界上使用最广泛的塑料之一。通过控制丙烯构件和其他极性组分的空间取向，基于聚丙烯，应有可能创造出新一代具有吸引力的，经过工程改造的特种塑料，并且具有改善的润湿性或可降解性。在《AngewandteChemie》杂志上，日本科学家介绍了用于这类聚合反应的新型钯催化剂的基础。

PP的性能很大程度上取决于将单个单体添加到增长链中的空间取向(立构规整度)。在无规PP(aPP)中，方向是随机的。在间规PP(sPP)中，单体上的CH3-侧基交替指向聚合物主链的两侧。最抢手的版本-等规聚丙烯(iPP)，其中所有侧基都指向相同的方向-具有特别有利的机械性能。将额外的功能性极性单体​​掺入iPP是开发新型塑料的重要一步。

传统的齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂严重限制了这种共聚反应，因为首先需要对典型的极性单体进行“掩蔽”。这意味着它们必须连接到特殊的保护基团上。使用镍和钯催化剂，可以实现这一目标，但在全同立构规整度方面损失很大。特殊的镍和钯膦配合物(一种含磷有机化合物)已经取得了一些成功，尽管这些催化剂的合成费时费力。

与东京大学野崎恭子一起工作的研究人员现已开发出一种新方法，可以更轻松地生产出更合适的催化剂。丙烯单体在聚合过程中的空间取向受膦上有机薄荷醇取代基中某些碳原子处的特殊空间结构(致骨架性)影响。研究人员希望开发在磷原子上具有所需立体性的膦化合物。

为了避免迄今为止繁琐的合成挑战，他们使用可存储的模块化构件和次膦酸酯(一类含有磷和氧的有机化合物)开发了明显更快的合成方案。这样可以快速简便地合成许多不同的膦及其相应的钯配合物。快速筛选过程成功产生了合适的催化剂候选物。

通过这种方式，科学家发现了使丙烯与极性单体聚合形成具有特别高的全同立构规整度的共聚物的催化剂，这种材料被称为等规立构极性聚丙烯(iPPP)。

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