2021年7月,清華大學資料學院趙淩雲副教授、化學系危岩教授和袁金穎教授合作在Cell Press細胞出版社期刊Cell Reports Physical Science上發表綜述文章,總結闡述了近年來酶催化介導的可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(Enzyme-catalysis-mediated reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization,Enz-RAFT)的研究進展,並對該領域的未來發展方向進行了展望。該文第一作者為謝文昇。
自由基聚合的本質决定了其控制的難度。隨著1982年“引發轉移終止劑(Iniferter)”概念的提出,自由基聚合過程的控制逐步得以實現。可逆加成-斷裂鏈轉移自由基聚合(RAFT)方法與科技自1998年創立以來,已成為高分子化學工作者强大有效的合成工具。RAFT科技因其功能强大、工藝簡單和工業化成本較低等優點,被認為是最有效和最具工業化應用前景的可控自由基聚合方法之一。
在眾多新興RAFT科技(包括光調控RAFT聚合科技、陽離子RAFT聚合、氧化還原引發RAFT聚合、酶催化介導RAFT聚合)中,酶催化介導RAFT聚合科技因其高選擇性、高效率、反應條件溫和、無需隔絕氧氣和綠色環保等特點得到深入研究和廣泛應用。這篇綜述首先介紹了現時應用最廣泛的運用葡萄糖氧化酶(GOx)、辣根過氧化物酶(HRP)、吡喃糖氧化酶(P2Ox)介導的RAFT聚合科技的現狀和特點。之後論述了酶催化介導的RAFT科技在聚合物精准構建、超高分子量聚合物製備、嵌段共聚物製備以及聚合誘導自組裝方面的研究與應用進展。
作者認為,鑒於綠色化學科技的要求,酶催化介導RAFT聚合科技還需要進行兩個層面的創新技術支援:產物和酶的分離及純化(separation and purification)、酶的回收及再利用(recycling and reuse),統稱SPRR。隨著兼具高效率、低成本、安全與環境友好效能的酶的開發,未來酶催化介導RAFT的廣泛應用指日可待。
原文刊載於【高分子科學前沿】公眾號
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