γ-丁内酯（γ-BL）作为具有良好生物相容性和可回收的聚γ-BL塑料的单体，由于其低应变能，聚合过程中焓变很小导致其开环聚合（ROP）充满极大挑战。γ-BL的ROP通常是在苛刻的条件下（例如高压或气体保护的气氛）进行，并且大多基于均相体系。金属有机骨架（MOFs）是一种由金属离子和有机连接物组装而成的多孔晶体材料，具有优异的结构可调性、金属中心丰富、分布均匀、易回收以及孔隙率高等优点，在多相催化领域引起了广泛的关注。
近日，南京师范大学兰亚乾教授首次报道了通过缺陷工程合成了一系列La-MOF基高多孔纳米球，并成功地将这些高效的多相催化剂用于高效催化γ-BL的ROP。
文章要点
1）通过不同量的1-甲基咪唑（1-mIM）的调节，La-MOF的形貌可以很好地从棒状转变为棒状-球状混合形态，然后转变为高度多孔的纳米球，最后形成固体纳米球（NNU-mIM-x，x=1,2,3,4,5）。缺陷工程使得La-MOF具有巨大的活性位点、超高的孔隙率和良好的形貌，有利于活性位点的可及性以及提高传质和催化性能。
2）实验结果显示，NNU-mIM-3的收率为24.6％，具有以3.6 kDa为中心的窄分子量分布（Ð= 1.01）和优异的催化剂可重复使用性性能。只需将产物在220 °C下加热1小时，就可以将所获得的PγBL完全定量地再循环为单体。此外，研究人员对反应体系进行了进一步研究，发现各种亚胺基添加剂可以改善反应性能，PγBL收率可以达到50%，Mw约为8 kDa。
该研究首次报道了La-MOF基纳米球多相催化剂可用于γ-BL高效ROP，为探索用于该领域的MOF提供了指导。
参考文献
Chen et al., Boosting Highly Ordered Porosity in Lanthanum Metal-Organic Frameworks for Ring-Opening Polymerization of g-Butyrolactone, Chem (2020)
DOI：10.1016/j.chempr.2020.11.019
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2020.11.019
