摘要：2024年12月21日，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、华南理工大学胡蓉蓉教授在国际期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Facile Synthesis of Functional Polytrithi

近年来，聚三硫代碳酸盐因其良好的热稳定性、折射率、结晶性和机械性能，引起了广泛的关注。然而，它们的结构和功能探索受到了合成方法的限制。

多组分聚合具有单体简单、反应条件温和、产物结构多样、效率高等优点，可以为市售单体合成各种聚三硫代碳酸盐提供强大的多功能工具。

2024年12月21日，香港中文大学（深圳）唐本忠院士、华南理工大学胡蓉蓉教授在国际期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Facile Synthesis of Functional Polytrithiocarbonates from Multicomponent Tandem Polymerizations of CS2, Thiols, and Alkyl Halides》的研究论文，Longbin Chen为论文第一作者，唐本忠院士、胡蓉蓉教授为论文共同通讯作者。

唐本忠，香港中文大学（深圳）教授，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，亚太材料科学院院士，英国皇家化学会会士。

1982年于华南理工大学获学士学位，1985年、1988年先后获日本京都大学硕士、博士学位；曾在多伦多大学从事博士后研究工作。1994年加入香港科技大学。2021年加入香港中文大学（深圳）担任理工学院院长、校长学勤讲座教授。

唐本忠院士主要从事材料科学，高分子化学和生物医学诊疗等研究。在聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission, AIE）这一化学和材料前沿领域取得了原创性成果，是AIE概念的提出者和AIE研究的引领者。

唐本忠院士已发表学术论文2,000多篇，总引用超210,000次，H因子为202。在学术会议上作了500多场邀请报告，拥有100多项授权专利。

胡蓉蓉，华南理工大学教授，国家杰青，国家优青。2007年本科毕业于北京大学，2011年博士毕业于香港科技大学，随后留校担任研究助理两年。2014年加入华南理工大学，2016年晋升为教授。

胡蓉蓉教授的研究兴趣为1. 多组分聚合新反应；2. 含硫功能高分子材料的合成；3. 新型发光分子的设计、合成与应用研究。已发表SCI收录的论文100余篇，共被引用3000余次。

在这里，研究人员开发了一种稳定且高效的多组分串联聚合（MCTP）方法。在室温、空气中，以K2CO3为催化剂，将CS2、二硫醇和卤代烷烃进行聚合，合成了12种结构多样有序的聚三硫代碳酸盐，分子量高达37900 g/mol，产率高达93%。

根据不同的聚合物主链结构，非晶态聚三硫代碳酸盐具有优异的断裂伸长率，而结晶态聚三硫代碳酸盐具有较大的加工温度窗口（约200 °C）和良好的机械性能（σB为23.6 MPa， εB为858%），经单轴拉伸变形后拉伸强度可显著提高至87.5 MPa。

即使没有芳香环，也能观察到结晶聚三硫代碳酸盐在有机溶剂中的上临界溶液温度（UCST）以及非常规发光现象。

因此，这种高效、稳定、温和且经济的CS2 MCTP为简便构建结构多样性的聚三硫代碳酸盐开辟了道路，带来了可调节的机械、热、发光和热响应性能，将大大拓宽含硫聚合物的结构和应用范围。

图1：多组分串联聚合（MCTP）过程示意图

图2：聚三硫代碳酸盐的化学结构、产率、Mns和多分散性指数

图3：模型化合物的合成与单晶结构

图4：核磁共振谱图

图5：聚三硫代碳酸盐的热稳定性和结晶性

图6：聚三硫代碳酸盐的热响应行为和发光性质

图7：聚三硫代碳酸盐的机械性能和链间相互作用

图8：拉伸诱导结晶和机械性能增强

综上，作者通过多组分串联聚合（MCTP）方法，简便、高效地合成了一系列结构多样、性能可调的聚三硫代碳酸盐（polytrithiocarbonates），这些聚合物具有良好的热稳定性、可调控的机械性能以及独特的上临界溶解温度（UCST）行为和非传统发光性质。

这项研究不仅为硫含量聚合物的合成提供了一种新的策略，而且拓展了这类聚合物在高性能材料、热响应材料和发光材料等领域的应用前景。

Facile Synthesis of Functional Polytrithiocarbonates from Multicomponent Tandem Polymerizations of CS2, Thiols, and Alkyl Halides, Journal of the American Chemical Society, 2024.

来源：华算科技