聚烯烃是目前产量最大、应用最广泛的高分子材料。然而，聚烯烃由碳、氢两种元素构成，缺乏极性基团，限制了它在某些领域的应用。将极性基团引入到聚烯烃分子链中，将赋予其一些新性能，如界面粘附性、表面印染型、与极性物质的相溶性等。目前，工业上主要利用高温、高压自由基聚合法，制备不同极性基团含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。这种方法存在聚合条件苛刻、聚合物微观结构可控性差、能耗高等缺点。过渡金属催化的烯烃与极性烯烃单体配位共聚合，可在低乙烯压力、较低温度下，制备极性基团含量和序列组成可控的功能化聚烯烃。但是，路易斯碱性较强的极性基团与烯烃双键在金属活性中心上竞争配位时，往往占据上风，导致催化剂中毒失活。

2017年，日本侯召民课题组报道了，“杂原子自辅助聚合”制备间规立构极性聚α-烯烃和乙烯-极性α-烯烃共聚物（Sci. Adv. 2017, 3: e1701011）。2019年，崔冬梅等借助于“杂原子自辅助聚合”，实现了甲硫基丁烯-1的高间规立构选择性聚合。

图1. 稀土金属钪配合物

  在助催化剂[Ph3C][B(C6F5)4)]和AlⁱBu3活化下，发现限制几何构型稀土配合物 1和 2 ，对乙烯与 6-苯氧基-1-己烯共聚活性较低，且只能产生较低极性单体插入率的共聚物（≤1.5 mol%）。而半夹心结构稀土配合物 3和4 却可以高活性地催化两者共聚合，制得极性单体插入率高达16 mol%的共聚物。

图2. 稀土催化乙烯与极性烯烃共聚合制备乙烯基离聚物

图3. 离聚物的应力-应变曲线

  该研究以“Polar-Group Promoted Copolymerization of Ethylene with Polar Olefins”为题发表在macromolecules（DOI: 10.1021/acs.macromol.2c02155）上。文章第一作者为中国科学院长春应用化学研究所博士生姜洋，文章通讯作者为李世辉研究员和崔冬梅研究员。该研究得到了国家自然基金委（52073275, U21A20279）和陕煤联合基金项目的支持（2021JLM-40）。