中科院长春应化所简忠保，最新Angew！

2025年2月27日，中国科学院长春应用化学研究所简忠保在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Ultrahigh Molecular Weight Ethylene/Acrylate Copolymers Synthesized with Highly Active Neutral Nickel Catalysts》的研究论文，杨庆坤为论文第一作者，简忠保为论文通讯作者。

该研究提出了一种在温和条件下使用高活性、中性、单组分膦-酚镍催化剂直接合成超高分子量（UHMW）乙烯/丙烯酸酯共聚物的方法。

通过乙烯与多种丙烯酸酯（如丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸叔丁酯）的配位插入共聚，可以制备出分子量（Mn）在1,000至2,700kDa之间的超高分子量乙烯/丙烯酸酯共聚物，且活性高达4.03×10⁶gmol^-1h^-1。值得注意的是，本研究还实现了较大规模（30-50g）的超高分子量乙烯/丙烯酸酯共聚物的合成。

最后对这些超高分子量乙烯/丙烯酸酯共聚物的性能进行了全面评估，结果表明，这些共聚物在保持超高分子量聚乙烯（UHMWPE）整体性能的同时，表现出更好的表面性能和染色性能。随着分子量的增加，乙烯/丙烯酸酯共聚物的拉伸强度显著提高，达到44 MPa（预拉伸比3.1时为147 MPa），与UHMWPE相当。

图1：通过配位插入聚合反应合成的乙烯/丙烯酸酯共聚物的发展历程

图2：超高分子量乙烯/丙烯酸酯共聚物的综合性能

图3：超高分子量乙烯/丙烯酸酯共聚物的力学性能

本研究通过一种高活性、中性、单组分的膦-酚镍催化剂，首次实现了超高分子量（UHMW）乙烯/丙烯酸酯共聚物的直接合成。这些共聚物的分子量（Mn）可达到1,000到2,700kDa，活性高达4.03×10⁶gmol^-1h^-1，并且在保持超高分子量聚乙烯（UHMWPE）体积性能的同时，展现出更好的表面性能和染色性能。

该研究不仅解决了乙烯与极性单体共聚时分子量低的问题，还通过超高分子量显著提升了共聚物的力学性能，使其拉伸强度达到44MPa，与UHMWPE相当。这些超高分子量乙烯/丙烯酸酯共聚物在保持UHMWPE优异力学性能的同时，具备较好的表面和染色性能，有望在高性能材料领域（如高端包装、工程塑料等）得到广泛应用。

Ultrahigh Molecular Weight Ethylene/Acrylate Copolymers Synthesized with Highly Active Neutral Nickel Catalysts, Angew. Chem. Int. Ed.,2025.  https://doi.org/10.1002/anie.202421904