1）高性能聚烯烃

聚烯烃材料应用广泛且优点众多，但因结构特性常需引入极性官能团或对拓扑结构进行调控以满足高性能需求。课题组致力于发展过渡金属催化剂、催化烯烃配位（共）聚合反应，实现高支化及功能化聚烯烃材料的高效制备。该领域的代表性工作包括：

• 前、后过渡金属催化剂开发及烯烃可控聚合

• 烯烃与极性单体共聚合

• 高性能聚烯烃材料合成、性能及应用

2）可循环聚烯烃

质轻、价廉、易加工、耐腐蚀等优点，但难以降解回收（<10%），造成严重资源浪费和环境污染。课题组致力于以大宗烯烃为原料，对聚烯烃进行从头设计，发展基于双末端官能团化大分子单体的模块化组装策略，通过多次聚合(组装)/解聚（解组装）实现循环回收；调控多层次结构，实现材料优异性能和功能。该领域的代表性工作包括：

• 端基官能化聚烯烃的合成与催化

• 可循环聚乙烯、聚丙烯材料的合成、性能与应用

• 新型高性能多嵌段烯烃共聚物OBC的合成、性能与应用

• 新型高性能聚烯烃弹性体、塑料的合成、性能与应用

3）不对称催化与合成

唐勇研究团队针对有机化学反应中的催化效率和立体选择性控制等挑战性问题，致力于发展经济、高效、安全和环境友好的催化合成体系。首次提出用“边臂策略”(Sidearm Strategy)设计催化剂，发展了系列具有自主知识产权的手性噁唑啉配体 T0X和 SaB0X。研究发现，边臂的装载能够明显加速反应，并显著地提高立体选择性调控的效率。利用新设计的配体在十余类三十多个重要的不对称催化有机合成反应中、特别是张力小环的合成与转化、多组分串联环化等反应中取得优秀的反应效率和对映选择性控制，并成功应用于一系列具有重要生理活性的天然产物的全合成中。该领域的代表性工作包括:

（1） 亚烷基丙二酸酯的不对称催化转化反应

（2） 不对称催化环丙（丁）烷化反应

（3） 推-拉电子环丙（丁）烷的不对称催化开环/环化反应

（4） 不对称催化[2+2+2]串联环化反应

4）自由基聚合

唐勇研究团队针对自由基聚合副反应多、聚合反应的选择性差，而目前高效的可控自由基聚合 (CRP) 催化体系类型有限且调控能力不足的挑战。将烯烃配位聚合和小分子不对称催化的催化剂设计理念及选择性调控策略运用到 CRP 中，即在催化中心的空间、电子敏感区域引入大位阻或功能基团，设计新型、高效 CRP 催化剂，实现高效、可控的聚合反应，并通过催化过程实现对高分子结构的精细调控，定制结构新颖的高分子。该领域的代表性工作包括:

（1） 设计了新型高效的 CRP 催化体系，包括铜、钴、铁及有机催化体系

（2） 利用催化剂构象及其与反应条件协同作用实现立体选择性自由基聚合

（3） 通过催化剂干预链增长过程，使竞聚率差异极大的两类单体高效共聚

（4） 实现聚合物拓扑结构的高效调控及相关聚合物的应用探索