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近日，欧美无码 欧美无码 生物大分子研究室报道了一种CO₂介导的合成策略，能将CO₂快速固定并转化为具有高反应活性的N-羧基环内酸酐（NCA）单体，同时还实现了NCA的超快速、可控聚合，制备结构多样的高分子量氨基酸聚合物。该研究成果以“Closed-loop CO2-Mediated Ultrafast and Controlled Synthesis of Amino Acid Polymers Toward a Circular Carbon and Polymer Economy”为题发表在《J. Am. Chem. Soc.》（DOI：10.1021/jacs.6c17448）。

合成聚合物是现代社会不可或缺的重要材料，但其生产高度依赖化石资源，并伴随着大量CO₂排放，从而加剧了全球碳失衡问题。为此，近年来大量研究尝试将CO₂作为碳源合成聚合物。然而，现有的CO₂基聚合物主要依赖环氧化物、烯烃等化石基单体，这些单体在生产过程中本身就会产生大量CO₂排放，无法从根本上缓解碳失衡。此外，现有CO₂固定方法通常需要高压、高温以及过渡金属催化剂等较为苛刻的反应条件。因此，如何利用CO₂和可再生原料，在温和条件下实现可回收聚合物的高效合成，仍是一个长期存在的挑战。

欧美无码 欧美无码 生物大分子研究室长期致力于解决氨基酸聚合物合成的核心问题和挑战，在前期研究中首次建立了对水分耐受、快速NCA聚合新方法，可在敞口容器中高效制备氨基酸聚合物（Nat. Protoc. 2025, 20, 709-726; Angew. Chem. Int. Ed.2025,64, e20392; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 26063-26071; Nat. Commun. 2018, 9, 5297; ACS Cent. Sci. 2025, 11, 3, 376–378）。该课题组近期提出了一种闭环CO₂介导合成策略。以自然界中丰富的氨基酸为可再生原料，该策略可在室温和常压条件下直接捕获CO₂，并制备具有化学可回收性的氨基酸聚合物。本研究的关键化学突破在于引入了CO₂介导的氨基甲酸盐中间体。该中间体能够在温和条件下将氨基酸快速转化为高反应活性的NCA单体，反应时间仅需1 min。同时，氨基甲酸盐引发剂可实现NCA的超快速、可控聚合，制备结构多样的氨基酸聚合物。值得注意的是，聚合过程中释放的CO₂可以被有效回收，并重新用于NCA单体和氨基甲酸盐引发剂的再生，形成“固定–释放–再利用”的闭环碳循环。所得高分子量聚合物展现出优异的力学性能，并可解聚回收为氨基酸原料，具有作为可回收工程塑料的巨大潜力。

CO₂介导的氨基酸聚合物超快速、可控聚合与高效解聚

欧美无码 博士生陈康是该论文的第一作者，刘润辉教授是论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心等基金的资助。

论文链接：//doi.org/10.1021/jacs.6c17448