化学学报 ›› 2023, Vol. 81 ›› Issue (8): 1015-1029.DOI: 10.6023/A23050244 上一篇 下一篇
所属专题: 庆祝《化学学报》创刊90周年合辑
综述
投稿日期:
2023-05-21
发布日期:
2023-09-14
作者简介:
于乐飞, 2019年本科毕业于北京大学, 目前在北京大学化学与分子工程学院攻读博士学位(导师: 李子臣教授、王剑波教授). 主要从事基于卡宾以及重氮化合物的高分子聚合反应研究. |
姚兴奇, 2017年本科毕业于山东大学, 2022年博士毕业于北京大学化学与分子工程学院(导师: 王剑波教授). 主要从事基于金属卡宾的碳氢键插入与高分子聚合反应研究. |
王剑波, 1983年本科毕业于南京理工大学; 1990年获日本北海道大学博士学位; 1990年至1993年在瑞士日内瓦大学从事博士后研究; 1993年至1995年在美国威斯康星大学从事博士后研究; 1995年至今在北京大学化学与分子工程学院开展独立研究工作. 主要从事过渡金属催化的卡宾转移、卡宾偶联以及基于卡宾的高分子聚合等研究. |
基金资助:
Lefei Yua, Xing-Qi Yaoa, Jianbo Wanga,b()
Received:
2023-05-21
Published:
2023-09-14
Contact:
*E-mail: wangjb@pku.edu.cn
About author:
Supported by:
文章分享
重氮化合物的转化反应在有机合成中已经得到深入的发展, 人们基于此希望将其应用范围进一步延伸至高分子合成化学. 将重氮化合物的高效有机反应发展成高分子聚合方法, 对于实现结构新颖且具有应用价值的聚合物的合成具有重要的意义. 目前, 这一领域仍存在较大的发展空间, 本综述将对近年来重氮化合物在高分子合成化学中应用进行总结, 包括链式聚合、逐步聚合、聚合物末端官能化和聚合物后修饰等四个方面, 最后对重氮化合物在高分子合成领域所存在的挑战进行展望.
于乐飞, 姚兴奇, 王剑波. 重氮化合物在高分子合成化学中的应用进展★[J]. 化学学报, 2023, 81(8): 1015-1029.
Lefei Yu, Xing-Qi Yao, Jianbo Wang. Recent Advance of Diazo Compounds in Polymer Synthesis★[J]. Acta Chimica Sinica, 2023, 81(8): 1015-1029.
[1] |
Qiu D.; Wang J. Recent Developments of Diazo Compounds in Organic Synthesis, World Scientific, London, 2021.
|
[2] |
Xiao Q.; Zhang Y.; Wang J. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 236.
doi: 10.1021/ar300101k |
[3] |
Qiu D.; Qiu M.; Ma R.; Zhang Y.; Wang J. Acta Chim. Sinica 2016, 74, 472. (in Chinese)
doi: 10.6023/A16030153 |
( 邱頔, 邱梦龙, 马戎, 张艳, 王剑波, 化学学报, 2016, 74, 472.)
|
|
[4] |
Gao Y.; Wang J. Chin. J. Org. Chem. 2018, 38, 1275. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc201712029 |
( 郜云鹏, 王剑波, 有机化学, 2018, 38, 1275.)
|
|
[5] |
For an example, see: Liu, Z.; Fu, T.; Huo, J.; Feng, S.; Wang, J. Chin. J. Chem. 2018, 36, 945.
doi: 10.1002/cjoc.v36.10 |
[6] |
Jellema E.; Jongerius A. L.; Reek J. N. H.; de Bruin B. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1706.
doi: 10.1039/B911333A |
[7] |
Cahoon C. R.; Bielawski C. W. Coord. Chem. Rev. 2018, 374, 261.
doi: 10.1016/j.ccr.2018.06.017 |
[8] |
Ihara E.; Shimomoto H. Polymer 2019, 174, 234.
doi: 10.1016/j.polymer.2018.11.049 |
[9] |
Li F.; Xiao L.; Li B.; Hu X.; Liu L. Coord. Chem. Rev. 2022, 473, 214806.
doi: 10.1016/j.ccr.2022.214806 |
[10] |
Liu L.; Song Y.; Li H. Polym. Int. 2002, 51, 1047.
doi: 10.1002/pi.v51:10 |
[11] |
Ihara E.; Haida N.; Iio M.; Inoue K. Macromolecules 2003, 36, 36.
doi: 10.1021/ma021169v |
[12] |
Ihara E.; Fujioka M.; Haida N.; Itoh T.; Inoue K. Macromolecules 2005, 38, 2101.
doi: 10.1021/ma048293u |
[13] |
Ihara E.; Hiraren T.; Ito T.; Inoue K. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2008, 46, 1638.
doi: 10.1002/(ISSN)1099-0518 |
[14] |
Ihara E.; Hiraren T.; Itoh T.; Inoue K. Polym. J. 2008, 40, 1094.
doi: 10.1295/polymj.PJ2008145 |
[15] |
Ihara E.; Goto Y.; Itoh T.; Inoue K. Polym. J. 2009, 41, 1117.
doi: 10.1295/polymj.PJ2009065R |
[16] |
Ihara E.; Nakada A.; Itoh T.; Inoue K. Macromolecules 2006, 39, 6440.
doi: 10.1021/ma0607822 |
[17] |
Ihara E.; Ishiguro Y.; Yoshida N.; Hiraren T.; Itoh T.; Inoue K. Macromolecules 2009, 42, 8608.
doi: 10.1021/ma901857s |
[18] |
Ihara E.; Takahashi H.; Akazawa M.; Itoh T.; Inoue K. Macromolecules 2011, 44, 3287.
doi: 10.1021/ma200064b |
[19] |
Ihara E.; Akazawa M.; Itoh T.; Fujii M.; Yamashita K.; Inoue K.; Itoh T.; Shimomoto H. Macromolecules 2012, 45, 6869.
doi: 10.1021/ma3013527 |
[20] |
Ihara E.; Okada R.; Sogai T.; Asano T.; Kida M.; Inoue K.; Itoh T.; Shimomoto H.; Ishibashi Y.; Asahi T. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2013, 51, 1020.
doi: 10.1002/pola.26480 |
[21] |
Takaya T.; Oda T.; Shibazaki Y.; Hayashi Y.; Shimomoto H.; Ihara E.; Ishibashi Y.; Asahi T.; Iwata K. Macromolecules 2018, 51, 5430.
doi: 10.1021/acs.macromol.8b01060 |
[22] |
Shimomoto H.; Itoh E.; Itoh T.; Ihara E.; Hoshikawa N.; Hasegawa N. Macromolecules 2014, 47, 4169.
doi: 10.1021/ma500783b |
[23] |
Shimomoto H.; Shimizu K.; Takeda C.; Kikuchi M.; Kudo T.; Mukai H.; Itoh T.; Ihara E.; Hoshikawa N.; Koiwai A.; Hasegawa N. Polym. Chem. 2015, 6, 8124.
doi: 10.1039/C5PY01378J |
[24] |
Shimomoto H.; Kudo T.; Tsunematsu S.; Itoh T.; Ihara E. Macromolecules 2018, 51, 328.
doi: 10.1021/acs.macromol.7b01964 |
[25] |
Shimomoto H.; Hohsaki R.; Hiramatsu D.; Itoh T.; Ihara E. Macromolecules 2020, 53, 6369.
doi: 10.1021/acs.macromol.0c01029 |
[26] |
Shimomoto H.; Nakajima M.; Watanabe A.; Murakami H.; Itoh T.; Ihara E. Polym. Chem. 2020, 11, 1774.
doi: 10.1039/C9PY01654F |
[27] |
Shimomoto H.; Kawamata J.; Murakami H.; Yamashita K.; Itoh T.; Ihara E. Polym. Chem. 2017, 8, 4030.
doi: 10.1039/C7PY00816C |
[28] |
Shimomoto H.; Ichihara S.; Hayashi H.; Itoh T.; Ihara E. Macromolecules 2019, 52, 6976.
doi: 10.1021/acs.macromol.9b00857 |
[29] |
Shimomoto H.; Miyano Y.; Kinoshita K.; Itoh T.; Ihara E. Polym. Chem. 2023, 14, 1007.
doi: 10.1039/D2PY01548J |
[30] |
Yao X.-Q.; Wang Y.-S.; Wang J. Macromolecules 2021, 54, 10914.
doi: 10.1021/acs.macromol.1c01966 |
[31] |
Shimomoto H.; Hayashi H.; Aramasu K.; Itoh T.; Ihara E. Macromolecules 2022, 55, 5985.
doi: 10.1021/acs.macromol.2c00508 |
[32] |
Shimomoto H.; Asano H.; Itoh T.; Ihara E. Polym. Chem. 2015, 6, 4709.
doi: 10.1039/C5PY00532A |
[33] |
Chu J.-H.; Xu X.-H.; Kang S.-M.; Liu N.; Wu Z.-Q. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 17773.
doi: 10.1021/jacs.8b11628 |
[34] |
Li N.-N.; Li X.-L.; Xu L.; Liu N.; Wu Z.-Q. Macromolecules 2019, 52, 7260.
doi: 10.1021/acs.macromol.9b01682 |
[35] |
Zhou L.; Gao R.-T.; Zhang X.-J.; He K.; Xu L.; Liu N.; Wu Z.-Q. Macromol. Rapid Commun. 2022, 43, 2100630.
doi: 10.1002/marc.v43.3 |
[36] |
Gao B.-R.; Wu Y.-J.; Xu L.; Zou H.; Zhou L.; Liu N.; Wu Z.-Q. ACS Macro. Lett. 2022, 11, 785.
doi: 10.1021/acsmacrolett.2c00212 |
[37] |
Zou H.; Tai S.; Zhao S.-Y.; Zhou L.; Liu N.; Wu Z.-Q. Chem. Commun. 2023, 59, 4201.
doi: 10.1039/D3CC00237C |
[38] |
Wang M.-Q.; Zou H.; Liu W.-B.; Liu N.; Wu Z.-Q. ACS Macro Lett. 2022, 11, 179.
doi: 10.1021/acsmacrolett.1c00706 |
[39] |
Xu X.-H.; Kang S.-M.; Gao R.-T.; Liu N.; Wu Z.-Q. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202300882.
doi: 10.1002/anie.v62.20 |
[40] |
Zhukhovitskiy A. V.; Kobylianskii I. J.; Thomas A. A.; Evans A. M.; Delaney C. P.; Flanders N. C.; Denmark S. E.; Dichtel W. R.; Toste F. D. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 6473.
doi: 10.1021/jacs.9b01532 |
[41] |
Hetterscheid D. G. H.; Hendriksen C.; Dzik W. I.; Smits J. M. M.; van Eck E. R. H.; Rowan A. E.; Busico V.; Vacatello M.; Van Axel Castelli V.; Segre A.; Jellema E.; Bloemberg T. G.; de Bruin B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9746.
doi: 10.1021/ja058722j |
[42] |
Jellema E.; Budzelaar P. H. M.; Reek J. N. H.; de Bruin B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11631.
doi: 10.1021/ja073897+ |
[43] |
Walters A. J. C.; Troeppner O.; Ivanović-Burmazović I.; Tejel C.; del Río M. P.; Reek J. N. H.; de Bruin B. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5157.
doi: 10.1002/anie.201200069 |
[44] |
Walters A. J. C.; Jellema E.; Finger M.; Aarnoutse P.; Smits J. M. M.; Reek J. N. H.; de Bruin B. ACS Catal. 2012, 2, 246.
doi: 10.1021/cs200607s |
[45] |
Walters A. J. C.; Reek J. N. H.; de Bruin B. ACS Catal. 2014, 4, 1376.
doi: 10.1021/cs500160c |
[46] |
Olivos Suarez A. I.; del Río M. P.; Remerie K.; Reek J. N. H.; de Bruin B. ACS Catal. 2012, 2, 2046.
doi: 10.1021/cs300363m |
[47] |
Franssen N. M. G.; Reek J. N. H.; de Bruin B. Dalton Trans. 2013, 42, 9058.
doi: 10.1039/c3dt32941k |
[48] |
Tromp D. S.; Lankelma M.; de Valk H.; de Josselin de Jong E.; de Bruin B. Macromolecules 2018, 51, 7248.
doi: 10.1021/acs.macromol.8b01150 |
[49] |
Zhou L.; Xu L.; Song X.; Kang S.-M.; Liu N.; Wu Z.-Q. Nat. Commun. 2022, 13, 811.
doi: 10.1038/s41467-022-28475-6 |
[50] |
Bai J.; Burke L. D.; Shea K. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4981.
doi: 10.1021/ja067264r |
[51] |
Wada N.; Morisaki Y.; Chujo Y. Macromolecules 2009, 42, 1439.
doi: 10.1021/ma8022876 |
[52] |
Kang S.; Lu S. J.; Bielawski C. W. ACS Macro Lett. 2022, 11, 7.
doi: 10.1021/acsmacrolett.1c00686 |
[53] |
Ihara E.; Saiki K.; Goto Y.; Itoh T.; Inoue K. Macromolecules 2010, 43, 4589.
doi: 10.1021/ma100494a |
[54] |
Ihara E.; Hara Y.; Itoh T.; Inoue K. Macromolecules 2011, 44, 5955.
doi: 10.1021/ma201037p |
[55] |
Shimomoto H.; Mori T.; Itoh T.; Ihara E. Macromolecules 2019, 52, 5761.
doi: 10.1021/acs.macromol.9b00653 |
[56] |
Wang X.; Ding Y.; Tao Y.; Wang Z.; Wang Z.; Yan J. Polym. Chem. 2020, 11, 1708.
doi: 10.1039/D0PY00185F |
[57] |
Shimomoto H.; Mukai H.; Bekku H.; Itoh T.; Ihara E. Macromolecules 2017, 50, 9233.
doi: 10.1021/acs.macromol.7b01994 |
[58] |
Wang Y.-C.; Shao Y.-J.; Liou G.-S.; Nagao S.; Makino Y.; Akiyama E.; Kato M.; Shimomoto H.; Ihara E. Polym. Chem. 2022, 13, 6369.
doi: 10.1039/D2PY01118B |
[59] |
Zhai X.-Y.; Wang X.-Q.; Wu B.; Zhou Y.-G. Chin. J. Chem. 2022, 40, 21.
doi: 10.1002/cjoc.v40.1 |
[60] |
Shimomoto H.; Hara Y.; Itoh T.; Ihara E. Macromolecules 2013, 46, 5483.
doi: 10.1021/ma401047x |
[61] |
Xiao L.; Li Y.; Liao L.; Liu L. New J. Chem. 2013, 37, 1874.
doi: 10.1039/c3nj00339f |
[62] |
Shimomoto H.; Moriya T.; Mori T.; Itoh T.; Kanehashi S.; Ogino K.; Ihara E. ACS Omega 2020, 5, 4787.
doi: 10.1021/acsomega.9b03408 |
[63] |
Jiang K.; Zhang L.; Zhao Y.; Lin J.; Chen M. Macromolecules 2018, 51, 9662.
doi: 10.1021/acs.macromol.8b02163 |
[64] |
Zhou Q.; Gao Y.; Xiao Y.; Yu L.; Fu Z.; Li Z.; Wang J. Polym. Chem. 2019, 10, 569.
doi: 10.1039/C8PY01529E |
[65] |
Gao X.; Zhang Q.; Hu J.; Zhang H. Polymer 2020, 207, 122827.
doi: 10.1016/j.polymer.2020.122827 |
[66] |
Yao X.-Q.; Wang Y.-S.; Wang J. Chem. Commun. 2022, 58, 4032.
doi: 10.1039/D1CC06587D |
[67] |
Yu L.; Zhou Q.; Gao Y.; Fu Z.; Xiao Y.; Li Z.-C.; Wang J. Chem. Commun. 2022, 58, 3909.
doi: 10.1039/D2CC00299J |
[68] |
Fu Z.; Zhou Q.; Xiao Y.; Wang J. Polym. Chem. 2022, 13, 2123.
doi: 10.1039/D2PY00162D |
[69] |
Xiao Y.; Zhou Q.; Fu Z.; Yu L.; Wang J. Macromolecules 2022, 55, 2424.
doi: 10.1021/acs.macromol.1c02348 |
[70] |
Wang X.; Nozaki K. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 15635.
doi: 10.1021/jacs.8b10335 |
[71] |
Ji M.; Zheng S.; Zou C.; Chen M. Polym. Chem. 2022, 13, 4782.
doi: 10.1039/D2PY00886F |
[72] |
Wang X.; Sun Y.; Yao X.-Q.; Xu Y.; Wang J. Macromolecules 2022, 55, 8866.
doi: 10.1021/acs.macromol.2c01402 |
[73] |
Boaen N. K.; Hillmyer M. A. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 267.
doi: 10.1039/b311405h |
[74] |
Williamson J. B.; Lewis S. E.; Johnson III R. R.; Manning I. M.; Leibfarth F. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 8654.
doi: 10.1002/anie.v58.26 |
[75] |
Plummer C. M.; Li L.; Chen Y. Polym. Chem. 2020, 11, 6862.
doi: 10.1039/D0PY01279C |
[76] |
Rodriguez G. M.; Díaz-Requejo M. M.; Pérez P. J. Macromolecules 2021, 54, 4971.
doi: 10.1021/acs.macromol.1c00374 |
[77] |
Osterwinter G. J.; Navarro-Crespo R.; Prucker O.; Henze M.; Rühe J. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2017, 55, 3276.
doi: 10.1002/pola.v55.19 |
[78] |
Kotrade P. F.; Rühe J. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 14405.
doi: 10.1002/anie.201704486 |
[79] |
Schölch S.; Schäfer J.-L.; Meckel T.; Brandstetter T.; Biesalski M.; Rühe J. Biomacromolecules 2021, 22, 2864.
doi: 10.1021/acs.biomac.1c00249 |
[80] |
Kost J.; Bleiziffer A.; Rusitov D.; Rühe J. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 10108.
doi: 10.1021/jacs.1c02133 |
[81] |
Díaz-Requejo M. M.; Wehrmann P.; Leatherman M. D.; Trofimenko S.; Mecking S.; Brookhart M.; Pérez P. J. Macromolecules 2005, 38, 4966.
doi: 10.1021/ma050626f |
[82] |
Urbano J.; Korthals B.; Díaz-Requejo M. M.; Pérez P. J.; Mecking S. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2010, 48, 4439.
doi: 10.1002/pola.24231 |
[83] |
Beltrán Á.; Gómez-Emeterio B. P.; Marco C.; Ellis G.; Parellada M. D.; Díaz-Requejo M. M.; Corona-Galván S.; Pérez P. J. Macromolecules 2012, 45, 9267.
doi: 10.1021/ma302120a |
[84] |
Lepage M. L.; Simhadri C.; Liu C.; Takaffoli M.; Bi L.; Crawford B.; Milani A. S.; Wulff J. E. Science 2019, 366, 875.
doi: 10.1126/science.aay6230 |
[85] |
Simhadri C.; Bi L.; Lepage M. L.; Takaffoli M.; Pei Z.; Musolino S. F.; Milani A. S.; DiLabio G. A.; Wulff J. E. Chem. Sci. 2021, 12, 4147.
doi: 10.1039/D0SC06283A |
[86] |
Musolino S. F.; Pei Z.; Bi L.; DiLabio G. A.; Wulff J. E. Chem. Sci. 2021, 12, 12138.
doi: 10.1039/D1SC03631A |
[87] |
Musolino S. F.; Mahbod M.; Nazir R.; Bi L.; Graham H. A.; Milani A. S.; Wulff J. E. Polym. Chem. 2022, 13, 3833.
doi: 10.1039/D2PY00687A |
[88] |
Clarke R. W.; Sandmeier T.; Franklin K. A.; Reich D.; Zhang X.; Vengallur N.; Patra T. K.; Tannenbaum R. J.; Adhikari S.; Kumar S. K.; Rovis T.; Chen E. Y.-X. Nature 2023, 616, 731.
doi: 10.1038/s41586-023-05858-3 |
[89] |
Yang S.; Yi S.; Yun J.; Li N.; Jiang Y.; Huang Z.; Xu C.; He C.; Pan X. Macromolecules 2022, 55, 3423.
doi: 10.1021/acs.macromol.2c00527 |
[1] | 曾崇洋, 胡平, 汪必琴, 方文彦, 赵可清, Donnio Bertrand. 星型苯并菲-三嗪多刺激响应盘状液晶: 合成、性质与应用[J]. 化学学报, 2023, 81(5): 469-479. |
[2] | 韩明亮, 徐丽华. 过渡金属催化的硫酯的交叉偶联反应研究进展[J]. 化学学报, 2023, 81(4): 381-392. |
[3] | 赵亚婷, 刘帆, 汪秋安, 夏吾炯. 可见光促进(氮杂)芳香胺与重氮乙酸乙酯的N-烷基化反应[J]. 化学学报, 2023, 81(2): 111-115. |
[4] | 岳广禄, 魏婧瑶, 邱頔, 莫凡洋. 芳基锡烷的合成研究进展[J]. 化学学报, 2022, 80(7): 956-969. |
[5] | 王也铭, 王宏伟, 刘兆洪. 吸电子基取代的N-芳基磺酰腙作为重氮化合物前体的研究进展[J]. 化学学报, 2021, 79(9): 1085-1096. |
[6] | 董奎, 刘强, 吴骊珠. 放氢交叉偶联反应[J]. 化学学报, 2020, 78(4): 299-310. |
[7] | 程磊, 周其林. 镍催化构筑C(sp3)—C(sp3)键反应研究进展[J]. 化学学报, 2020, 78(10): 1017-1029. |
[8] | 刘文强, 杨修龙, 佟振合, 吴骊珠. S—H键和N—H键交叉偶联放氢制备亚磺酰胺[J]. 化学学报, 2019, 77(9): 861-865. |
[9] | 安伦, 童非非, 张新刚. 铁催化下二芳基锌和芳基格氏试剂的二氟烷基化反应[J]. 化学学报, 2018, 76(12): 977-982. |
[10] | 钟建基, 孟庆元, 陈彬, 佟振合, 吴骊珠. 可见光催化的交叉偶联放氢反应[J]. 化学学报, 2017, 75(1): 34-40. |
[11] | 邱頔, 邱孟龙, 马戎, 张艳, 王剑波 . 重氮化合物转化中的氮基团保留反应研究进展[J]. 化学学报, 2016, 74(6): 472-487. |
[12] | 肖玉兰, 潘强, 张新刚. 镍催化的芳基硼酸偕二氟炔丙基化反应[J]. 化学学报, 2015, 73(5): 383-387. |
[13] | 潘菲, 施章杰. 过渡金属催化碳氢键三氟甲基化[J]. 化学学报, 2012, 70(16): 1679-1681. |
[14] | 蒋毅,, 王娟芸, 陈君和, 王伟军, 闫寒, 张小霞, 王超, 张国林, 李伯刚. 可循环利用的固体氧化剂两相氧化偶联合成2-氨基-2'-羟基-1,1'-联萘的研究[J]. 化学学报, 2007, 65(17): 1925-1928. |
[15] | 吴成泰,宋建高,金丽莉,沈联芳. 氮杂冠醚研究IV:N-双取代二苯并氮杂冠醚与对甲苯重氮氟硼酸盐的配合作用[J]. 化学学报, 1986, 44(12): 1240-1243. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||