以聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚烯烃等为代表的 C-C 主链高分子，因其具有优异的物理和加工性能、卓越的耐化学腐蚀和耐久性等，被广泛应用于日常生活和高新技术等领域。然而，由于C-C键性质稳定，C-C 主链高分子在使役结束后难以在温和条件下降解，长期面临高性能/耐久性与可降解性难以兼顾的挑战。目前，文献中通常通过大宗乙烯基单体与促降解单体共聚，在主链中引入含杂原子或双键等相对易反应的基团，进而赋予降解性，并借助促降解单元的交替序列插入实现快速、均一的降解以及单一产物的高收率回收，但反应性基团的存在通常会削弱材料的性能和耐久性。

2025年，中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学全国重点实验室的洪缪课题组以简单、商品化的香豆素(CM)为新型促降解单体，利用B/P受阻路易斯酸碱对催化剂实现了香豆素与丙烯酸酯的首次高效共聚，合成得到了一种新型C-C主链高分子，其具有优势物理性能(热分解温度达340 oC)、但在Cs2CO3等强碱催化下可发生常温定量降解；机理研究表明：从6π电子的香豆素加成单元降解成10π电子的香豆素二聚体的芳构化过程，为C-C主链的高效、高选择性断裂提供了热力学驱动力，因此，我们将该降解新机制命名为芳构化驱动碳链断裂(Aromatization-driven C-C Bond Cleavage, ACBC)，该机制为难降解的C-C主链高分子在温和条件下的定量降解提供新思路(Nat. Chem. 2025, 17, 746)。

最近，本课题组进一步拓展了ACBC的应用，通过发展Al(C6F5)3/PnBu3路易斯酸碱新催化剂，实现了甲基丙烯酸酯与CM的高效活性共聚，由于甲基丙烯酸酯的位阻比丙烯酸酯大，故需使用超强路易斯酸Al(C6F5)3与小位阻PnBu3，以保障单体的活化与高效引发。所得聚合物具有完美的交替序列控制，不受甲基丙烯酸酯结构及投料比的影响，这与丙烯酸酯共聚体系显著不同(其需过量CM才可实现高但不完美的交替度)。理论计算表明：该体系为动力学控制(图1)，生成MMA-CM交替序列的能垒远低于MMA-MMA连续序列(MMA: 甲基丙烯酸甲酯)，该反常的动力学优势源自于催化剂与CM之间的伦敦色散吸引力高于MMA；这种通过催化剂控制交替序列的机制与文献中单体电子给/受体调控策略完全不同，为乙烯基单体的交替序列控制提供了新方法。受益于交替序列控制，合成得到的高透明、高耐热性C-C主链聚合物(Tg: 130-190 oC, Td up to 300 oC)亦可通过ACBC实现常温定量降解，并可在强给电子溶剂(如DMF)存在下，实现高温定量解聚，进而回收单体。在可降解/解聚的同时，这种C-C主链聚合物还兼具优异的耐久性，常温储存6个月、紫外照射24小时、高温高湿100小时(80 °C，50%湿度)均保持稳定，突破了以往可持续性高分子材料通常面临“可降解/解聚性”与“耐久性”无法兼顾的挑战。

图1. Al/P LP催化甲基丙烯酸酯与香豆素共聚及交替序列控制机理

相关成果以“Perfectly Alternating Copolymerizations of Methacrylates and Coumarin to Robust C–C Main-chain Polymers with Full Degradability and Depolymerizability”为题，发表于J. Am. Chem. Soc. 2026, DOI: 10.1021/jacs.6c01713。洪缪课题组的博士生梁子程为第一作者，法国图卢兹第三大学的Laurent Maron教授与上海有机所的洪缪研究员为共同通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院、上海市科委等项目的资助。