羰基硫（COS），又稱氧硫化碳，是大氣硫循環(huán)中含量最多的含硫化合物，純凈的COS無色無味。自然界中主要產生于火山爆發(fā)、海洋中含硫化合物分解和動植物腐爛等。人類工業(yè)活動如化石能源如煤炭的燃燒也產生大量COS。COS會嚴重腐蝕設備，散逸到高空中既產生二氧化硫導致酸雨，又會被光氧化破壞臭氧層。COS可以用作熏蒸劑，用于替代溴甲烷、磷化氫等；也可合成殺蟲劑巴丹、除草劑燕麥敵、殺草丹等，工業(yè)上常用于在線儀表的校正氣或標準氣。
本小組通過配位催化的方法，將COS與環(huán)氧化物共聚，獲得了一類新的高折光指數、可溶的有機光學材料，而傳統(tǒng)的縮聚和開環(huán)聚合等路線效率低、采用的光氣硫醇等單體劇毒。通過原子經濟性的加聚反應，所得的COS基共聚物是一種高度透明、可溶解加工的含硫聚合物，具有高的折光指數（>1.5）和阿貝數(最高達42)，有可能成為一種新的光學材料。
2008年，本小組首次報道了雙金屬氰化絡合物催化劑催化二硫化碳（CS2）與環(huán)氧丙烷的共聚研究（Macromolecules 2008, 41, 1587-1590），發(fā)現(xiàn)了氧硫交換反應的現(xiàn)象；值得注意的是，共聚過程中的主要鏈節(jié)結構是由COS與環(huán)氧丙烷共聚鏈節(jié)，表明中間單體COS的生成。啟發(fā)于自然界中的碳酸酐鋅酶可與COS定量反應的事實，本團隊于2013年成功采用雙金屬氰化絡合物催化劑（活性中心類似于鋅酶的Zn-OH鍵結構）和金屬Cr絡合物催化COS與環(huán)氧丙烷的共聚，其中后者的聚合特點是區(qū)域選擇性和活性共聚合（Macromolecules 2013, 46, 5899-5904）。自2014年，本實驗室博士生羅銘在CSC資助下，與美國Texas A&M大學的Darensbourg教授合作，研究了若干含硫C1（COS和CS2）與環(huán)氧化物共聚的新體系，發(fā)現(xiàn)了Zn和Cr催化劑可高效催化COS/環(huán)氧可控共聚，有的催化體系的活性接近烯烴聚合催化劑的水平；系統(tǒng)闡述了含硫C1共聚中的催化劑的結構效應和環(huán)氧單體的結構效應，發(fā)現(xiàn)了COS(CS2)/環(huán)氧化物共聚異于CO2/環(huán)氧化物共聚的顯著特點，即氧硫交換和特殊區(qū)域選擇性。同時，研究結果提供了二元不對稱單體同時精確區(qū)域選擇性開環(huán)加聚反應的新模式。就COS/環(huán)氧化物共聚體系，本實驗室受Accounts Chem. Res.的邀請撰寫發(fā)表了專題論文。詳見Ming Luo, Xing-Hong Zhang*, Donald J. Darensbourg*. Poly(monothiocarbonate)s from the Alternating and Regioselective Copolymerization of Carbonyl Sulfide with Epoxides，Accounts of Chemical Research 2016, 49, 2209-2219.
本團隊采用催化的手段將COS固定為具有應用前景的光學材料。實際上，COS，作為一種及其重要的一碳化合物，也受到大氣化學、生命化學等領域科學家的高度重視。如COS被認為是早期地球大氣中的組分之一，很可能參與了生命的起源過程(百度百科：羰基硫詞條)。
關于COS共聚的系統(tǒng)性研究工作由羅銘博士完成。羅銘博士2011年進入本實驗室，導師為王齊教授和張興宏副教授；于2014-2015年在Texas A&M大學Donald J. Darensbourg教授課題組交流訪學。該項研究得到了國家自然科學基金項目（21274123）、浙江省杰出青年基金項目（LR16B040001）和國家留學基金委的資助。
論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facs.accounts.6b00345