Новый тип полиaцетилена: химики впервые провели 1,1-полимеризацию ацетилена

Классический полиaцетилен, за открытие которого Ширакава, МакДайармид и Хигер получили Нобелевскую премию, формируется через 1,2-добавление ацетилена — с образованием сопряжённых двойных связей в основной цепи.
Теперь исследователи из Китая и Японии впервые синтезировали принципиально иной материал — 1,1-полиaцетилен, где углеродные атомы присоединяются по схеме 1,1-аддитивного типа.

Работа опубликована в Nature Communications (Cheng T. et al., 2025, DOI 10.1038/s41467-025-64209-0) и уже вызвала бурную реакцию в химсообществе: такого механизма для ацетилена ещё никто не демонстрировал.

С помощью Cd-катализатора и специально подобранного тритерпиридинового лиганда учёные добились полимеризации, при которой ацетилен присоединяется по позиции 1,1, формируя цепочку из повторяющихся винилиденовых звеньев.
Полученный полимер имеет совершенно иную электронную структуру, чем привычный 1,2-полиaцетилен: π-система здесь не непрерывная, а фрагментированная, что радикально меняет оптоэлектронные и реакционные свойства.

Степень полимеризации достигала DP ≈ 100, выход — до 60 %, а структура подтверждена методами ^13C NMR, HRMS и рентгеновской дифракции.
Интересно, что 1,1-полиaцетилен может содержать терминальные функциональные группы, что открывает путь к настраиваемым свойствам и постмодификации — от органической электроники до новых материалов с управляемой проводимостью.

Однако вместе с научной сенсацией пришло и предупреждение: длинноцепочечные образцы оказались крайне неустойчивыми.
Исследователи отмечают, что при хранении, особенно в сухом виде, 1,1-полиaцетилен может самопроизвольно детонировать, что делает работу с ним потенциально опасной.
Причина — высокая концентрация напряжённых двойных связей и локализованных энергетических зон в цепи.
Все эксперименты проводились в инертной атмосфере, при низкой температуре и под контролем давления, а продукт хранили в разбавленных растворах.

Химически — это новый класс полимеров ацетилена, фундаментально отличающийся от 1,2-аналога.
Инженерно — вызов для синтетической химии и промышленной безопасности.
1,1-полиaцетилен пока остаётся лабораторным материалом, но его открытие расширяет границы того, как мы понимаем строение и реакционную способность простейших углеводородов.