塑料制品已成为人类生活中不可或缺的重要部分，然而由于传统聚烯烃类材料的难降解性，塑料污染已成为一个亟待解决的环境问题。同时，当前塑料制品的原材料大多来源于石油化工，不可再生，从资源的观点看，石油基高分子材料难以长久持续发展。目前，“塑料危机”的理想解决方案之一是发展“单体-聚合物-单体”的可化学回收的聚合物材料以代替传统聚合物。

近期，浙江大学张成建副研究员和张兴宏教授开发了一种新颖的、可模块化的、高效的偶联反应，通过氧硫化碳（COS）作为桥联分子将伯醇、仲醇或叔醇与活化的双键化合物共价连接起来。当采用可再生的二元醇、二丙烯酸酯时，则成功合成了一系列的具有酯键、硫代碳酸酯键的聚合物（图1）。该方法使用的催化剂为简单的碱性化合物，反应条件温和，迅速高效，是原子经济性的反应，没有副产物。这一方法适用于不同结构醇和活化的双键化合物的反应，得到了不同结构的具有硫代碳酸酯键的小分子和聚合物（图2）。

课题组基于醇-COS-双键的偶联反应，合成了一系列不同结构的聚合物。其中长碳链的聚合物具有良好的结晶性能，碳链越长，聚合物的结晶性越强，熔点越高（图3a）。同时这些聚合物还表现出优异的熔融加工性能以及理想的机械性能（图3b）。具有短碳链或聚醚重复单元的聚合物则呈无定形态，具有较低的玻璃化转变温度，在室温下具有高透明度和良好的流动性（图3c）。这些聚合物的热稳定性通常与分子链内的硫代碳酸酯基和酯基等极性基团的密度成负相关（图3d）。同时，这一类聚合物在特定条件下能够以可控的方式降解，以链内酯键和硫代碳酸酯键为“断点”，通过水解、酯化和分步聚合即可完成聚合物的化学回收（图3e-f）。

综上，该课题组从创制高效的小分子反应入手，合成了多种结构丰富的新型含硫高分子材料，合成简便、原料易得、产物性能优异，具有化学可回收性，有望发展成为一类新材料，为合成可循环聚合物提供了一条新思路。

此项工作由共同第一作者夏燕妮和孙悦完成，通讯作者分别为张成建副研究员和张兴宏教授。作者感谢国家自然科学基金委、浙江省科技厅的项目资助以及生物基运输燃料技术全国重点实验室的支持。