乙烯基聚合物具有全碳骨架，使其具有化学稳定性（例如，不易水解），但由于不存在任何与杂原子相关的弱链，因此很难解构。打破这些键的最常规方法是热解，这是一种工业上重要的反应，但所需的极端温度（
>400°C
）会导致能源浪费和不良副产品。将具有碳碳骨架的乙烯基聚合物还原为其单体是缓解日益增长的塑料废物流的理想途径。然而，解聚这种稳定的材料仍然是一个挑战。
最近人们对预装不稳定基团的聚合物进行了探索，其中绝大多数是通过可逆失活自由基聚合（
RDRP
）合成的，也称为可控自由基聚合。不稳定链端（通常是卤素或硫代羰基硫化合物）不仅可以控制合成嵌段共聚物，而且还可以在比传统热解（
120°
至
170°C
）更低的温度下促进解聚。作者研究小组报道了使用硫代羰基硫代和卤素封端链端的各种聚甲基丙烯酸酯的解聚率高达
92%
。但这些方法仅限于含有预装薄弱环节的
“
设计聚合物
”
，这些薄弱环节使这些材料热不稳定。事实上，这些材料的解聚正是依赖于它们的不稳定性。这类聚合物在实际应用方面受到严重限制，而且尚未实现商业化生产。因此，基于
ATRP
或
RAFT
的解聚策略无法解决每年
390
万吨
PMMA
或现有废弃物（约
90%
未回收）的问题。值得注意的是，大多数端基引发的解聚本质上局限于低分子量聚合物，并且会受到其他成分存在的严重影响。
瑞士苏黎世联邦理工学院
Athina Anastasaki
教授团队
报告了一种主链引发、可见光触发的解聚，可直接应用于含有未公开杂质（例如共聚单体、添加剂或染料）的商业聚合物。通过直接从溶剂中原位生成氯自由基，无论聚甲基丙烯酸酯的合成途径（例如自由基或离子聚合）、端基和分子量（高达
160
万道尔顿）如何，都可以实现近定量（
>98%
）的解聚。进行多克级解聚并赋予时间控制的可能性使该方法成为一种通用的回收途径。
相关研究成果2025年2月20日以“
Visible light–triggered depolymerization of commercial polymethacrylates
”为题发表在
Science
上。
可见光触发的主链引发解聚
：开发了一种可见光触发的主链引发解聚方法，适用于商业聚甲基丙烯酸酯（
PMMA
）等含有碳
-
碳主链的聚合物。这种方法不依赖于预设的弱键，而是通过直接从溶剂中生成氯自由基来引发解聚。
高分子量聚合物的高效解聚
：该方法能够实现高分子量（高达
160
万道尔顿）的
PMMA
的高效解聚，无论其合成路线（自由基或离子聚合）、端基和分子量如何。
多克级解聚和时间控制
：实现了多克级（
>10
克）的解聚，并且可以通过可见光的开关控制解聚过程。
对添加剂和热历史的高耐受性
：该方法对商业聚合物中的添加剂和热历史具有高耐受性，即使在经过长时间热暴露后，仍能实现高效率的解聚。
溶剂的可重复使用
：通过多次解聚
-
单体蒸发循环，证明了溶剂的可重复使用性，减少了溶剂的浪费和成本。
图
1.PMMA
的解聚方法
图
2.
可见光通过主链引发
PMMA
解聚
图
3.
探究主链引发解聚的机理
图
4.
商业有机玻璃的解聚
这项研究开发了一种一步式主链引发解聚方法，其操作温度远低于传统热解，无需依赖
“
设计聚合物
”
。因此，该方法可直接应用于商用聚合物，同时实现近乎定量的单体回收。此外，通过解聚高分子量（例如，
M
n
= 10
6
g/mol
）的
PMMA
和含有丙烯酸酯共聚单体的
PMMA
，证明了其多功能性。最后，由于该方法不依赖于不稳定的端基，因此无需特别注意保持端基保真度（例如，防止暴露于热和光）。
原文链接：
doi.org
/
10.1126/science.adr1637
（
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