利用天然聚合物開發(fā)環(huán)境友好型聚合物材料是降低聚合物工業(yè)對石油資源依賴，促進聚合物工業(yè)實現碳中和的重要途徑。木質素是僅次于纖維素的第二大天然聚合物，但由于其復雜結構使其很少用于高價值產品，而是焚燒發(fā)電或作為污染物處理。人們普遍認為，利用木質素的結構特點對其進行化學改性可以顯著擴大其應用范圍，而接枝改性得到了特別的關注。常見的木質素接枝策略有原子轉移自由基聚合（ATRP）, 可逆加成-斷裂鏈轉移聚合（RFAT），開環(huán)聚合（ROP）。ATRP與RFAT通常需要預先制備含鹵素引發(fā)劑和金屬催化劑，這通常導致最終產品中成分復雜，生物毒性和催化劑殘留的問題。而ROP的可聚合的高活性環(huán)狀單體數量有限，其多樣性和結構可調節(jié)性仍然存在局限性。此外，反應過程中通常使用昂貴且有毒的金屬催化劑，導致產品中金屬催化劑殘留，從而最終阻礙了其下游應用。顯然，探索適用于ROP策略的新型可聚合環(huán)狀單體對木質素的改性具有重要意義，這將顯著豐富目標木質素接枝高分子材料的結構結構，增加其性能的可調性。
近日，貴州大學材料與冶金學院謝海波教授課題組在國際一區(qū)TOP期刊《Green Chemistry》(影響因子：11.034)發(fā)表重要研究成果“Lignin-grafting alternative copolymer of 3,4-dihydrocoumarin and epoxides as an active and flexible ingredient in
sunscreen”，2020級碩士研究生劉鵬程為論文第一作者，通訊作者為謝海波教授。該工作利用木質素的多羥基結構特點，系統(tǒng)研究了綠色有機催化劑1,8-重氮雙環(huán)[5.4.0]十一-7-烯（DBU）催化的二氫香豆素與環(huán)氧化物的無金屬開環(huán)交替共聚，制備木質素接枝交替共聚物EHL-g-P(DHC-alt-EPO)。EHL-g-P(DHC-alt-SO) 在整個紫外區(qū)域具有良好的紫外吸收性能。同時由于鏈末端的酚羥基的存在，EHL-g-P(DHC-alt-SO) 具有卓越的抗氧化性能。在5 mg/mL濃度下，20 min內自由基清除能達到90%。作為一項“驗證和概念”應用，證明了EHL-g-P(DHC-alt-SO) 作為防曬霜活性成分的潛力，當EHL-g-P(DHC-alt-SO)在5 wt%的添加量下獲得了22.42的高防曬系數（SPF）。
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原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/gc/d3gc00531c