异戊二烯的活性聚合及极性官能共聚物的合成：采用含有咪唑烷-2-亚胺和膦配体的稳定钴配合物作为催化剂

《Inorganic Chemistry》：Living Polymerization of Isoprene and Synthesis of Polar Functionalized Copolymers Catalyzed by Robust Cobalt Complexes Bearing Imidazolidin-2-imine and Phosphine Ligands

钴配合物（Co1–Co5）通过咪唑啉-2-胺和膦配体实现异戊二烯高效聚合，产生活性高分子量聚异戊二烯（Mn up to 1.2×10^6 g/mol，PDI=1.01–1.55），并直接共聚极性单体IPCOOMe，无需保护试剂，获得高亲水性共聚物。

　　

通过共聚反应利用多种单体微结构来制备聚二烯一直是聚合物合成催化领域的一项长期研究课题，同时对于高性能过渡金属催化剂的需求依然存在。本文成功合成了一系列结构明确的钴配合物（Co1–Co5），这些配合物含有强电子给体的咪唑烷-2-亚胺和膦配体，并通过单晶X射线衍射技术对其结构进行了表征。在少量Et₂AlCl共催化剂的存在下，这些钴配合物对异戊二烯聚合具有极高的活性和热稳定性，能够生成超高分子量的聚异戊二烯（M_n高达约120万克/摩尔），其分子链中主要包含顺式1,4/3,4结构单元，且聚分散指数（PDI）在1.01–1.55之间，表现出典型的“活性聚合”特性。最重要的是，Co1–Co5配合物能够在不使用任何保护性掩蔽剂的情况下直接催化异戊二烯与新型极性官能化共轭二烯单体IP_COOMe的共聚反应，显示出优异的极性耐受性。所制备的极性官能化共聚物不仅具有较高的分子量，而且极性单体掺入量（2.8–11.1摩尔%）适中，从而显著提升了材料的亲水性，优于传统的聚异戊二烯基烃材料。这些钴催化剂为利用不同二烯单体制备独特共聚物提供了有力工具；同时，这种电子给体策略也为未来有机金属催化剂的合理设计与便捷合成开辟了新的途径。