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极性单体聚合物中含有大量的极性基团，所以该类聚合物拥有一些优异性能（如着色性、耐高温性等）。近年来，关于极性单体聚合的研究进展十分迅速，已有的研究表明，由乙烯基吡啶类单体生成的聚合物具有非常重要的应用价值。可以实现乙烯基吡啶聚合的方法，包括自由基聚合、阴离子聚合、受阻路易斯酸碱对(FLP)聚合和配位聚合。然而已报道的乙烯基吡啶聚合，往往无法兼顾引发效率(I)、聚合度、立体化学控制等诸多因素。针对以上问题，本论文的主要研究目标是通过配位聚合方法，借助中性稀土金属配合物实现乙烯基吡啶的活性聚合、立体特异性聚合，最终制备出结构精准可控的乙烯基吡啶聚合物，主要工作包括以下几个部分:
(1)设计并合成了一系列基于酚醚类双齿配体的新型稀土金属配合物，并以该系列配合物为催化剂研究了2-乙烯基吡啶(2-VP)的聚合。对得到的聚2-乙烯基吡啶[P(2-VP)]进行13C NMR、凝胶渗透色谱(GPC)等一系列表征，发现金属离子半径、配体的大小及其类型均会影响聚合结果。
(2)合成了一系列三价稀土金属的四氢呋喃烷基配合物，并以该系列配合物与2-VP的原位反应产物为催化剂聚合2-VP。探究了离子半径对聚合结果的影响，发现金属中心为镥时，得到P(2-VP)的等规度最高(mm=95％)，分子量分布(D)为1.29，聚合反应的引发效率为100％，TOF值高达12000h-1;通过表征、测试结果可知，该聚合反应符合活性聚合标准:聚合物分子量可控，单体转化率与分子量呈线性关系，活性物种在单体完全转化后的一段时间内可以维持活性。探索了路易斯碱(LB)对聚合物立构规整度的影响规律，合成了三价镥的吡啶烷基配合物，并以之为催化剂，B(C6F5)3为助催化剂，首次制备出几乎完美的等规P(2-VP)（mmmm＞99％），差示扫描量热法(DSC)测试结果显示，该聚合物的熔融温度高达217℃。基于LB对聚合物规整度的影响规律，提出一种合成等规-无规-等规型立构嵌段P(2-VP)的方法。最后对聚合反应的机理进行了探索，提出了一种可能的聚合机理，并通过DFT计算验证其合理性。
(3)以三价稀土金属（钪、钇、镝、钬、镥）的四氢呋喃烷基配合物为催化剂，首次实现了2，5-二乙烯基吡啶(2，5-DVP)的区域选择性聚合。单体中的2-位双键参与聚合反应，而5-位双键被选择性地保留下来。以三价镥的烷基配合物为催化剂，通过添加/去除LB的方法，同样可以得到不同等规度的聚2，5-二乙烯基吡啶[P(2，5-DVP)]，最大mmmm值超过99％。最后以2-VP、2，5-DVP为单体，成功制备出等规度可控、分子量可控、侧链乙烯基分布可控的多嵌段聚合物，并且通过交联、Click反应等手段对所得聚合物进行了功能化。
(1)设计并合成了一系列基于酚醚类双齿配体的新型稀土金属配合物，并以该系列配合物为催化剂研究了2-乙烯基吡啶(2-VP)的聚合。对得到的聚2-乙烯基吡啶[P(2-VP)]进行13C NMR、凝胶渗透色谱(GPC)等一系列表征，发现金属离子半径、配体的大小及其类型均会影响聚合结果。
(2)合成了一系列三价稀土金属的四氢呋喃烷基配合物，并以该系列配合物与2-VP的原位反应产物为催化剂聚合2-VP。探究了离子半径对聚合结果的影响，发现金属中心为镥时，得到P(2-VP)的等规度最高(mm=95％)，分子量分布(D)为1.29，聚合反应的引发效率为100％，TOF值高达12000h-1;通过表征、测试结果可知，该聚合反应符合活性聚合标准:聚合物分子量可控，单体转化率与分子量呈线性关系，活性物种在单体完全转化后的一段时间内可以维持活性。探索了路易斯碱(LB)对聚合物立构规整度的影响规律，合成了三价镥的吡啶烷基配合物，并以之为催化剂，B(C6F5)3为助催化剂，首次制备出几乎完美的等规P(2-VP)（mmmm＞99％），差示扫描量热法(DSC)测试结果显示，该聚合物的熔融温度高达217℃。基于LB对聚合物规整度的影响规律，提出一种合成等规-无规-等规型立构嵌段P(2-VP)的方法。最后对聚合反应的机理进行了探索，提出了一种可能的聚合机理，并通过DFT计算验证其合理性。
(3)以三价稀土金属（钪、钇、镝、钬、镥）的四氢呋喃烷基配合物为催化剂，首次实现了2，5-二乙烯基吡啶(2，5-DVP)的区域选择性聚合。单体中的2-位双键参与聚合反应，而5-位双键被选择性地保留下来。以三价镥的烷基配合物为催化剂，通过添加/去除LB的方法，同样可以得到不同等规度的聚2，5-二乙烯基吡啶[P(2，5-DVP)]，最大mmmm值超过99％。最后以2-VP、2，5-DVP为单体，成功制备出等规度可控、分子量可控、侧链乙烯基分布可控的多嵌段聚合物，并且通过交联、Click反应等手段对所得聚合物进行了功能化。