3.4.1 金属卡宾的链式聚合
烯烃的聚合已经发展得较为成熟,其产物在生活的方方面面得到了应用。在烯烃聚合的过程中,每个烯烃对主链贡献两个碳原子,被称为C2聚合。相应地,如果金属卡宾发生聚合,则每个金属卡宾对主链贡献一个碳原子,被称为C1聚合。目前,烯烃的聚合单体一般是一取代的端烯。对于1,2-二取代的烯烃,聚合效果较差,特别是带有极性官能团的1,2-二取代的烯烃,不管是利用自由基聚合还是利用金属催化剂配位聚合,都无法得到高分子量的聚合物。因此,想利用1,2-二取代的烯烃发生聚合得到每个碳上都带有极性取代基的聚合物是不可能的。若带有取代基的金属卡宾发生聚合,得到的聚合物中每个碳上也都带有取代基,所以金属卡宾的C1聚合刚好弥补了烯烃的C2聚合中1,2-二取代的单体无法聚合的不足(图3-66)。

图3-66 C1聚合与C2聚合示意图(https://www.daowen.com)
金属卡宾的前体中最常见的是比较稳定的α-重氮酯。2002年,刘立建课题组首次报道了铜粉催化的α-重氮酯的聚合,但是得到聚合物的分子量并不高[94]。随后,Ihara课题组[95]和de Bruin课题组[96]分别发展了钯催化剂和铑催化剂催化的α-重氮酯的聚合,均可以得到分子量较大的聚合物。最近,吴宗铨课题组在Ihara课题组发展的钯催化的α-重氮酯聚合的基础上加入手性亚磺酰胺的双齿膦配体,实现了金属卡宾的活性聚合,使用手性的配体,最后得到的聚合物也具有手性[97]。