N-取代二硫代氨基甲酸酯作为首类获得专利授权的光引发剂（US Patent 2423520），为光固化技术的工业化发展奠定了重要基础。然而，其对应聚合物（N-取代聚二硫代氨基甲酸酯）因长期面临合成挑战，其理化性质研究十分有限，潜在应用也未得到充分发掘。

  近期，南京理工大学/国科大杭州高等研究院王杰平、南京理工大学易文斌等人提出了一种N-取代聚二硫代氨基甲酸酯的合成新策略：基于前期含硫聚合物制备的基础（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202313779），以硫代碳酰氟（CSF₂）为关键砌块，逐步连接二仲胺和二硫醇，得到了系列N-取代聚二硫代氨基甲酸酯。该聚合物可用作光引发转移终止剂，同时具有链引发、链转移和链终止的能力。与小分子类似物比较，其固化速率有明显提升，并且能提高固化结构的机械性能。利用其快速固化且能重复引发的特性，将其应用于活性光固化3D打印，可实现材料表面的后修饰。尤其引人注目的是，该光引发转移终止剂具备独特的能力，无需对打印机进行修改，也无需额外的预处理或后处理步骤，即可消除光固化3D打印中普遍存在的打印层纹，有望为制备高精度、表面均一的光固化制品提供了新的材料解决方案。

  2025年7月1日，该工作以”N-alkylated polydithiocarbamates derived from thiocarbonyl fluoride as macro-photoiniferters for living 3D printing”为题发表在《Nature Communications》上。文章的共同第一作者是南京理工大学博士研究生阮鹏飞、向浩南博士（已入职华为2012实验室）。该研究得到了国家自然科学基金委的大力支持。

图1 N-取代聚二硫代氨基甲酸酯的合成

  通过原位生成的硫代碳酰氟与二仲胺反应，得到氨基硫代碳酰氟。在碱催化下，氨基硫代碳酰氟与二硫醇反应，得到了一系列N-取代聚二硫代氨基甲酸酯（图1)。以聚合物P1为例，对其进行树脂配方设计与打印工艺优化，实现了一系列模型的打印（图2）。

图2 基于P1作为光引发转移终止剂的3D打印结构。

  3D打印结构中休眠的二硫代氨基甲酸酯功能可以被重新激活，实现了打印结构表面后修饰（图3a-b），后修饰部分与原始打印部分无明显分界线（图3c）。进一步研究发现，与传统光引发剂819相比（图3e），使用P1打印的结构出现了阶梯状层纹消除的现象（图3d）。这可能是3D打印和后固化过程中二硫代氨基甲酸酯基团被反复激活，进而不断产生自由基，通过链引发和链转移消耗残留的丙烯酸单体并动态修复层间界面，有效消除了界面不连续性，从而防止了阶梯状层纹的形成。

图3 活性3D打印

  综上，该研究采用二仲胺、二硫醇和硫代碳酰氟作为核心构建单元，制备了前期难以获得的N-取代聚二硫代氨基甲酸酯。该类新型聚合物可作为大分子型光引发转移终止剂用于光固化3D打印。其具有的表面修饰、自修复和层纹消除等功能可以显著提高光固化3D打印的灵活性和打印质量。

  原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-60955-3

招聘信息

  王杰平博士，国家级青年人才，特聘研究员，隶属于国科大杭高院环境学院江桂斌院士工作室。围绕光固化材料开展了十余年系统性研究工作，在光引发剂制备与应用、3D打印光敏材料开发等方面积累了较丰富的知识与经验。开发的新型水性光引发剂成功促成瑞士Odne公司的孵化，融资已超6800万人民币。主持国家自然科学基金（面上、青年）等项目8项。以第一/通讯作者身份发表期刊论文十余篇，包括Angewandte Chemie International Edition（5篇）、Nature Communications、Advanced Science等国际知名期刊。指导学生中3人次获研究生国家奖学金，1人入职华为2012实验室。

  现主要从事光固化金属微纳增材制造、新型光引发剂的制备与应用等研究。诚聘3D打印、材料化学、环境化学等方向博士后，应聘者请将完整的个人简历和研究总结发送至邮箱jieping.wang@ucas.ac.cn，邮件标题请注明：研究方向-应聘人姓名。