利用天然聚合物開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型聚合物材料是降低聚合物工業(yè)對(duì)石油資源依賴(lài)，促進(jìn)聚合物工業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑。木質(zhì)素是僅次于纖維素的第二大天然聚合物，但由于其復(fù)雜結(jié)構(gòu)使其很少用于高價(jià)值產(chǎn)品，而是焚燒發(fā)電或作為污染物處理。人們普遍認(rèn)為，利用木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性可以顯著擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，而接枝改性得到了特別的關(guān)注。常見(jiàn)的木質(zhì)素接枝策略有原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）, 可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合（RFAT），開(kāi)環(huán)聚合（ROP）。ATRP與RFAT通常需要預(yù)先制備含鹵素引發(fā)劑和金屬催化劑，這通常導(dǎo)致最終產(chǎn)品中成分復(fù)雜，生物毒性和催化劑殘留的問(wèn)題。而ROP的可聚合的高活性環(huán)狀單體數(shù)量有限，其多樣性和結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)性仍然存在局限性。此外，反應(yīng)過(guò)程中通常使用昂貴且有毒的金屬催化劑，導(dǎo)致產(chǎn)品中金屬催化劑殘留，從而最終阻礙了其下游應(yīng)用。顯然，探索適用于ROP策略的新型可聚合環(huán)狀單體對(duì)木質(zhì)素的改性具有重要意義，這將顯著豐富目標(biāo)木質(zhì)素接枝高分子材料的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，增加其性能的可調(diào)性。
近日，貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院謝海波教授課題組在國(guó)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(jí)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(zhì)素的多羥基結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，系統(tǒng)研究了綠色有機(jī)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(wú)金屬開(kāi)環(huán)交替共聚，制備木質(zhì)素接枝交替共聚物EHL-g-P(DHC-alt-EPO)。EHL-g-P(DHC-alt-SO) 在整個(gè)紫外區(qū)域具有良好的紫外吸收性能。同時(shí)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(nèi)自由基清除能達(dá)到90%。作為一項(xiàng)“驗(yàn)證和概念”應(yīng)用，證明了EHL-g-P(DHC-alt-SO) 作為防曬霜活性成分的潛力，當(dāng)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(shù)（SPF）。
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