芳香族聚酯（例如PET）由于其优异的材料性能和低廉的价格而被广泛应用于纤维、薄膜和树脂等材料的生产。然而，目前已被工业应用的芳香族聚酯由于其降解产物成分复杂很难高效化学回收。通过苯并内酯开环聚合方式合成芳香族聚酯具有优异的降解选择性，但是材料性能却较差。如何平衡芳香族聚酯高降解选择性和材料性能是制约其发展的瓶颈问题。近日，四川大学朱剑波研究员团队通过对聚合物分子链进行官能团和立构规整性调控，制备了一类性能优异的可高效化学回收新型芳香族聚酯。

首先，作者以硫代水杨酸和1,2-环氧化物为原料，一锅法制备苯并七元环内酯单体。基于环氧化物取代基的多样性，可合成含有不同官能团的单体，从而通过开环聚合制备侧链为不同官能团的芳香族聚酯。对所得芳香族聚酯进行机械性能表征，结果表明聚合拉伸性能受取代基结构影响很大。通过对取代基结构进行详细考察，最终得到与商业化等规聚丙烯相似机械性能芳香族聚酯，其拉伸强度σ_B = 25.64 ± 1.26 MPa，断裂伸长率ɛ_B = 364.87% ± 27.82 %

对聚合物结晶性研究表明，无规聚合物表现为无定形态，等规聚合物可结晶但是结晶速率很慢。进一步合成相反构型等规聚合物通过立构复合作用可大大提高结晶速率，同时提高了聚合物熔点（T_m up to 209 °C）。此外，根据聚合物主链和侧基的反应特性，对聚合物进行交联、点击反应、氧化、去保护等后功能化可进一步调控聚合物性能。例如聚合物的T_g可在9-121 ℃之间调节，且聚合物的亲水性和溶解性均可得到调控，所得含有侧链为羟基的聚合物P(M5)-OH在药物负载、缓释等方面有潜在应用前景。最后，作者测试了聚合物的化学回收性。在与聚合条件相同催化剂作用下，改变反应浓度和温度聚合物可高选择性、高产率转化为聚合单体。对于等规聚合物降解过程中不会发生消旋作用，从而得到光学纯单体。

总之，在该工作中，作者通过1,2-环氧化物取代基的结构和手性调控聚合物的侧基官能团结构和主链立构规整性，从而调控聚合物的性能，最终开发了一类新型的性能优异的可化学回收芳香族聚酯。该工作为高性能可闭环循环高分子材料的分子设计提供的新的研究思路。

论文信息：

Advancing the Development of Recyclable Aromatic Polyesters by Functionalization and Stereocomplexation

Hua-Zhong Fan, Xing Yang, Jia-Hao Chen, Yi-Min Tu, Zhongzheng Cai, and Jian-Bo Zhu

文章第一作者为四川大学硕士研究生范华忠，通讯作者为四川大学蔡中正副研究员和朱剑波研究员。

Angewandte Chemie International Edition 

DOI: 10.1002/anie.202117639