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Stride Strategy to Enable a Quasi-ergodic Search of Reaction Pathways Demonstrated by Ring-opening Polymerization of Cyclic Esters

引用

Chinese Journal of Polymer Science 2023年第5期41卷 745-759,I0009页

作者： Wei-Han Rao Lin Yu Jian-Dong Ding State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers Department of Macromolecular ScienceFudan UniversityShanghai 200438China

coordination-insertion ring-opening polymerization(ROP)of cyclic esters is an industrial way to synthesize polyesters,which are widely applied in biomedical and environment-benign ***,the rate-determining transition state(TS)identified by the conventional reaction pathways(pathway A and pathway B)presented in the literature did not well describe the structure-reactivity *** misidentification of the rate-determining TS might arise from the less ergodicity in the search of reaction ***,we suggested a stride strategy based on the insight that even a partial double bond is rotatable at the catalysis *** a result,we revealed a new reaction pathway,pathway C with a torsion transition state TSC2,by density functional theory(DFT).We also carried out kinetic experiments of ROP of D-lactide(D-LA),L-lactide(L-LA),ε-caprolactone(CL),andδ-valerolactone(VL),using poly(ethylene glycol)as the initiator and stannous octoate as the *** excellent linearity between the calculated free energy barriers and logarithms of the experimental kinetic constants of the two kinds of lactide and lactone monomers,was established,validating the quasi-ergodic search of reaction pathways and the scaling predicted by transition state *** linearity was highly predictive for the other lactide and lactone monomers,demonstrated by glycolide(GA)and trimethylene urethane(TU).

关键词： coordination-insertion mechanism Ring-opening polymerization Density functional theory Biodegradable polymer Lactide Lactone Cyclic ester

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