圖一．六价硫氟交换反应（SuFEx）

與聚碳酸酯和聚酯類材料相比，相应的聚硫酸酯和聚磺酸酯類材料具有更高的化學穩定性（Sulfate Vs Carbonate，Sulfonate Vs Ester）和优异的力学性能，其特殊的韧性和抗冲击性使得这类新型热塑性材料很有可能在汽车制造、航空航天、电子设备、建筑和包装材料等领域取得应用。但是，由于传统合成方法和工艺的限制，无法大量获得此类聚合物，因此，到目前为止，聚硫酸酯和聚磺酸酯类材料仍然未能实现规模化生产和商业应用。

最近，上海有機所有機氟化學院重點實驗室董佳家研究員與Scripps研究所的Sharpless教授和吴鹏博士合作，在六价硫氟交换反应研究方面取得了新的突破：他们发现了一类阴离子氟盐[HF2-]（Bifluoride anion），可以作为更加高效的催化剂促进SuFEx反应，合成聚硫酸酯或聚磺酸酯类高分子材料（图二），该成果发表于最近出版的《自然-化学》（Nat.Chem. 2017, 10.1038/nchem.2796.）杂志上。实验发现，新的阴离子盐催化剂相比早期发现的超强碱类催化剂活性有数量级提升，使用万分之五的催化剂即可实现高效催化SuFEx反应，而且反应体系条件温和，底物适应广，能够方便地實現系列芳基聚硫酸酯和聚磺酸酯類聚合物的合成，产物具有理想的聚合度以及优秀的的分子量分布。這一新催化體系的發現爲通過SuFEx反应实现芳基聚硫酸酯、聚磺酸酯类高分子材料的工业放大乃至未来的应用奠定了基础。

該工作發表後，第一时间被Chemical & Engineering News （C&EN，2017，June 26）关注，并在News of the Week栏目中评论，认为该方法拓展了SuFEx底物的适用范围，能让材料化学家能够更加方便地得到该类型的聚合物，对这些新聚合物性能的探索也可以更加充分开展。

圖二. 通过Bifluoride 催化的SuFEx反应合成的聚硫酸酯、聚磺酸酯

該工作由Scripps研究所与中国科学院上海有机化学研究所合作完成，也是Sharpless教授作为特聘教授加入中科院有机氟化学重点实验室后合作发表的第一篇论文。中国科学院有机氟化学重点实验室研究员董佳家是该工作的共同通讯作者。

該研究工作得到上海有機所百人計劃、国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、中科院有机氟化学重点实验室以及上海市科委的支持。
 

論文鏈接：

http://www.nature.com/nchem/journal/vaop/ncurrent/full/nchem.2796.html