功能化聚酯是一类具有特殊性质的含氧聚合物,其性质的改善往往来源于链结构、拓扑结构、官能团的改变。因此,人们愈加关注如何通过对聚酯微观结构的巧妙设计而在其中实现全新的功能。传统的缩聚方法在精准调控聚合物结构方面的不足,限制了功能化聚酯的合成及其后续产物结构与性能关系的研究。随着有机/无金属催化的发展,越来越多原本难以构建的聚酯结构现在能够通过环氧-环酸酐交替共聚得以实现,该合成策略逐渐展现出对聚酯链结构和拓扑结构的高度调控性。本论文以有机/无金属催化的环氧-环酸酐交替共聚为主要研究对象,展现了这一合成策略在合成可后修饰功能化聚酯以及构筑刷状拓扑结构方面的独特优势。主要研究内容和结果如下:一、我们以磷腈碱或者是由三乙基硼烷和磷腈碱组成的路易斯酸碱对为无金属催化剂,实现了带有氯甲基的环氧氯丙烷单体与环酸酐的交替共聚。即便是在环氧氯丙烷过量较多的情况下,我们仍然得到了分子量可控且没有聚醚链段的严格交替聚酯。单组份有机碱催化剂的使用会诱发羧基链末端与环氧氯丙烷的氯甲基之间的亲核取代副反应,进而使整体的分子量分布变宽:一方面,这一副反应终止了部分链的增长,并生成了可以重新引发交替共聚的氯离子,进而产生了低分子量的副产物;另一方面,副反应生成的环氧封端链可能会重新参与链端的开环反应进而生成高分子量的副产物。双组分催化剂的使用提高了对环氧基团的选择性,同时可以较好的调整催化体系的活性。室温条件下,环氧端基的开环副反应被较好的抑制,进而在很高的酸酐转化率下,可以得到分子量从2到30 kg mol^-1不等的窄分散聚酯。经过对催化剂比例和组成的优化,亲核取代副反应只会在共聚反应的后期产生,端基、侧基均可后修饰的交替聚酯也得以通过一步合成获得。二、以开环交替共聚与开环易位聚合联用的大分子单体策略合成聚酯聚合物刷。我们首先以磷腈碱为催化剂,用降冰片烯醇引发了环氧单体和苯酐的交替共聚,合成一系列端基为降冰片烯的聚酯大分子单体。由于其非亲核性,磷腈碱不会对Grubbs催化剂产生毒害作用,因而能与之和谐共存。Grubbs催化剂也因此可以直接加入至未经沉淀纯化的大分子单体稀溶液中,从而在一锅内合成高分子量的聚酯聚合物刷。开环易位聚合过程中不匹配的引发速率k_i和增长速率k_p被认为是刷状聚酯分散度较高的原因。随着反应条件的优化,k_i和k_p得到了很好的平衡,分子量分布窄的刷状聚酯也得以成功合成。本论文的研究结果展示了无金属催化的开环交替共聚方法在合成功能化聚酯方面的优势,为功能化聚酯的合成提供了崭新的合成思路。