美国斯克利普斯研究所卡尔·巴里·夏普莱斯(Karl Barry Sharpless)教授因其在不对称有机合成和点击化学领域的卓越贡献,曾分别于 2001 年和 2022 年获得诺贝尔化学奖。
2014 年,夏普莱斯团队第一次推出新一代点击化学——硫氟交换化学(SuFEx)。此反应具有副反应少和反应性可控的特点,并且每个硫酸酯键产率接近定量,是聚合反应的理想选择。
近期,美国劳伦斯伯克利国家实验室刘毅高级研究员团队与夏普莱斯教授课题组、美国威斯康星大学麦迪逊分校李颖教授课题组合作,在高效点击化学的基础上,通过机器学习辅助聚合物结构优化设计,成功开发出能够承受极端温度与电场的高性能介电聚合物材料。
在以往的多数研究中,研究者们往往基于经验与化学直觉进行聚合物材料结构设计,并通过大量实验进行试错与验证。
该方法将机器学习与实验验证相结合,显著缩短了材料研发周期,同时着眼于应用新一代的点击化学将研究拓展至新型、高效率合成的聚硫酸酯材料。
该团队设计并预测了约 5 万种聚硫酸酯材料,并从中筛选出了三种最具潜力的材料,而这一过程在传统实验方法中是难以实现的。
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