基于D–π–A三嗪结构的聚合物：通过光诱导集成环扩大策略生成生物环己烯，用于合成高应变环丁烷燃料

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：D–π–A Triazine-Based Polymers Photoinduced Integrated Ring-Increasing Strategy of Biocyclohexene for Synthesizing High-Strained Cyclobutane Fuel

生物环己烯通过三嗪基聚合物光催化实现[2+2]环合并，生成高密度环丁烷燃料。单重态氧与超氧自由基协同氧化，活化能降低至528.67 W/mol，燃料密度达0.912 g/mL，热值提升16.9%。

　　

环烯的[2 + 2]环加成反应是一种合成高应变环丁烷骨架的有前景的方法；然而，该环加成反应的效率仍然较低。本文制备了新型的D–π–A三嗪基聚合物，以增强生物环己烯的光氧化/[2 + 2]级联环扩增反应，从而合成高能量密度的环丁烷燃料。TEPT-PT光催化剂在该环扩增反应中的产率达到94.1%，这得益于其含有多种羰基结构，这些羰基具有优异的光氧化能力和电荷分离能力。机理研究表明，单线态氧和超氧阴离子自由基协同增强了环己烯的光氧化过程，其中单线态氧作为主要氧化剂，超氧阴离子自由基作为次要氧化剂。[2 + 2]环加成反应的活化能为528.67 W/mol，显著低于环己烯光氧化步骤的活化能（2172.16 W/mol）。经过加氢脱氧处理后，所得的环丁烷生物燃料具有较高的密度（0.912 g/mL）和体积燃烧热（38.75 MJ/L），分别与RP-3燃料相比分别提高了16.9%和16.1%。本研究提出了一种利用异质共轭聚合物实现生物质光催化转化为高能量密度燃料的新策略。