应北京大学太阳成集团tyc9728张文彬教授的邀请，国际著名高分子化学家Yasuyuki Tezuka教授于2021年11月19日在太阳成集团tyc9728做了题目为“Topological Polymer Chemistry: Endless attractions with macromolecular designing”的兴大报告。下午1点，兴大报告在太阳成集团tyc9728A204报告厅如期举行。太阳成集团tyc9728100余名研究生和教师参加了此次兴大报告讲座。高毅勤教授主持报告并简要介绍了Tezuka教授的简历。以下是对Tezuka教授本次兴大报告的具体解读。

　　首先，Tezuka教授介绍了拓扑高分子的概念，利用图论对其进行系统的分类，并介绍了其命名方式，展示了拓扑结构的高度复杂性。本世纪以来，随着各种合成方法的发展，各种具有特定拓扑结构的复杂聚合物被不断合成，拓扑高分子化学也得以迅速发展。在拓扑几何的基础上，人们发现拓扑结构确实可以为材料带来不同寻常的性质，引起了大量的相关研究。

　　接下来，Tezuka教授从如扩环聚合反应等环状高分子的合成方法出发，引出他们课题组发展的“静电组装-共价固定” (ESA-CF)方法。这是一种合成拓扑高分子的强大技术，可以从线性或支化聚合物前体制备出高度复杂的拓扑结构。结合最近发展的高效偶联反应，包括炔烃叠氮化物的环加成反应，和烯烃复分解反应，他们已经成功构建了一系列包括螺环、桥联多环、融合多环等复杂结构，并利用MALDI-TOF、NMR、SEC等手段进行了详细的表征。

　　Tezuka教授又进一步展示了在高分子如聚四氢呋喃的两端及内部引入四个五元环状铵盐基团，通过静电自组装和共价固定的过程，可以实现聚合物的可控折叠。带正电的铵盐在稀释条件下会先与羧酸根离子互相吸引，在空间中相互靠近，进而在加热条件下发生开环反应，形成共价连接，固定住拓扑结构。利用该方法可得到手铐型、8字型和θ型的高分子拓扑异构体。它们在结构上的区别得到了核磁共振波谱和凝胶渗透色谱等表征的确认。通过分析异构体的组成，发现聚合物的折叠过程受到官能团位点空间距离的较大影响。K3,3和K5是最简单的非平面图，其中K3,3图在具有生物功能的环肽中被观察到。Tezuka教授利用均一尺寸的树枝状聚合物前驱体构建构建出具有四环K3,3图拓扑结构的聚合物。此外，Tezuka教授还展望了蛋白质折叠的人工智能预测给拓扑高分子化学带来的巨大震撼和突破。

　　报告结束后，Tezuka教授和与会者进行了热烈的讨论。同学们也提出了很多十分有深度的问题，例如K5图聚合物合成的可能性、拓扑高分子的功能性以及大量合成的工艺问题等。Tezuka教授一一给出了解答。此次报告受到老师和同学们的高度好评。高毅勤教授向Tezuka教授颁发了“兴大报告”纪念奖牌，并合影留念。本次报告也是北京大学“大分子拓扑系列报告”的首期报告。该系列报告致力于促进拓扑高分子的交流和讨论，将陆续邀请世界上在化学拓扑学、高分子科学和生命科学交叉领域开展工作的知名学者进行网上报告，传播拓扑高分子的理念和最新进展，增进彼此的了解和认识，达到共识，推进领域的发展和进步。

Yasuyuki Tezuka教授简介

　　Tezuka教授于1976年和1978年分别获得东京大学的学士学位和硕士学位，之后赴比利时根特大学完成博士研究，于1982年获博士学位。随后，他回到日本，在长冈工业大学担任助理教授，并于1991年晋升为副教授。Tezuka教授于1994年转到东京工业大学有机和高分子材料系，并一直在那里工作到2019年退休。Tezuka教授获得过多个奖项，包括2004年东京工业大学的最佳教师奖、2010年日本高分子科学协会奖、以及2018年高分子科学技术杰出成就奖等。他也曾于2012年至2018年担任Reactive and Functional Polymers的主编。他的研究方向主要是拓扑高分子化学，致力于设计具有独特拓扑结构的大分子，并阐明其拓扑效应。

　　文：侯博    图：侯博