清源创新实验室电子专用化学品科研团队首次构建了一系列具有分子间氢键相互作用的深共晶溶剂(DES)作为催化剂和介质，用于可逆络合介导聚合(RCMP)，在水相和油相体系中均可获得单体转化率高、分散分子量窄的甲基丙烯酸酯类聚合物。深入探讨了RCMP的机理和基元反应，同时通过密度泛函理论计算，发现DES在RCMP中具有相当大的潜力，有望作为一种新型绿色介质应用于其他可控自由基聚合。该研究工作以“Controlling reversible complexation-mediated polymerization (RCMP) via deep eutectic solvents: fast kinetics, narrow molecular weight distribution and mechanistic insights （通过低共熔溶剂控制可逆络合介导聚合RCMP: 快速动力学，窄分子量分布及机理视角）”为题，发表在一区期刊《Science China Chemistry》（IF=10.4）上。

近年来，可逆失活自由基聚合(RDRP)因其条件多样、操作简单、空间可控等优点而受到广泛关注，是一种生产窄分子量可控聚合物的理想方法，具有广阔的应用前景。分子量分布对聚合物至关重要，可以决定聚合物的最终性能和应用。随着分子量分布的缩小，聚合物的热、机械、流动改性和结晶性能等一系列性能都得到了显著改善。探索新的绿色聚合途径，有效合成聚合物，对高分子材料的发展具有重要意义。通常使用的光催化剂面临价格昂贵，难溶于聚合体系导致转化效率低等挑战，开发绿色高效的溶剂催化体系将提供另一种新型聚合模式，从而促进在实际应用中的潜力。

因此利用一系列低共熔溶剂，建立了一种新的无光催化剂可逆络合介导聚合(RCMP)体系，并对氢键驱动可逆络合介导聚合(RCMP)的新型聚合机理进行了深入研究，该工作首次介绍了以低共熔溶剂为介质和催化剂，光驱动可逆络合介导聚合(RCMP)的机理，制备了具有低分散性和可控分子量分布的聚合物。研究发现，HBA和HBD之间的分子间氢键通过调节DES与碘的络合可以提高聚合速率，时空联合可以很好地控制聚合过程。DFT计算揭示了DES体系中RCMP的潜在机制，确定了DES存在下RCMP的基元反应步骤，这也进一步证实了降低能垒有助于提高聚合活性。结果表明，DES分子间氢键的特征改变了电荷分布，进而提升了聚合性能，阐明了DES与聚合性能之间的结构-功能关系。在DES体系中光驱动RCMP促进了可控自由基聚合的发展，新型绿色溶剂聚合提升了可逆失活自由基聚合应用的潜力。

(a) DES(ChCl-Gly)中RCMP反应的自由能谱。(b)用Multiwfn生成的ChCl-Gly静电势(ESP)的彩色映射等值线图。(c)通过DFT计算优化配合物的结构。(d)聚合体系的ChCl-Gly紫外-可见光吸收光谱

该论文第一作者为清源创新实验室电子专用化学品科研团队成员、福州大学化工学院博士生付欣，共同一作为清源创新实验室助理研究员卢振，通讯作者为清源创新实验室电子专用化学品科研团队负责人、福州大学化工学院侯琳熙教授以及上海交通大学罗正鸿教授。该工作得到国家自然科学基金、清源创新实验室重点项目、福建省自然科学基金及中国博士后科学基金的资助。