《大分子引发剂》PPT课件
- 格式:ppt
- 大小:938.50 KB
- 文档页数:54
论ATRP 大分子引发剂的合成及应用1 引言原子转移自由基聚合( atom transfer radicalpolymerization,ATRP) 是一种强大且灵活的合成技术,由于其具有分子量可控、分子量分布窄、聚合物端基易修饰及分子设计能力强,因此被称为精确可控大分子结构的合成方法。
如今ATRP 技术已成功应用于接枝、嵌段、梳状、星型、超支化和端基官能团聚合物的制备,且具有较高的链端保真度和精确的结构可控性,也有研究者将其应用于无机、生物材料表面修饰。
ATRP 技术适用于多种单体的可控聚合,且操作方便,其核心是引发剂的使用。
传统的ATRP 是以简单的有机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为卤原子载体,通过氧化还原反应,在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡,从而实现对聚合反应加以控制,随着技术的成熟和研究的深入,大分子引发体系成为研究的热点。
本文在介绍小分子引发剂的基础上重点介绍了大分子引发剂的合成方法及在ATRP 表面修饰中的应用。
2 小分子引发剂目前,制备活性可控聚合物的研究多集中于小分子有机卤化物作为引发剂,其所有位上含有诱导或共轭基团的卤代烷、芳基磺酰卤类引发剂都能引发ATRP 聚合,如苄基卤化物,-溴代酯,-卤代腈,-卤代酰胺,芳基磺酰氯和芳基磺酰溴类等。
可见,ATRP 的基本原理其实是通过一个交替的促活-失活可逆反应使得体系中的游离基浓度处于极低,迫使不可逆终止反应被降到最低程度,从而实现活性/可控自由基聚合。
有机卤代烷RX 的反应活性取决于烷基上的基团和可转移卤素基团的结构,不同结构烷基卤化物的活化速率常数。
由此可见,(1) 卤代烷的反应活性一般为I Cl,3 2 1,与键断裂所需要的键解离能一致;(2) -溴苯乙酸乙酯是活性最高的引发剂,其活性比苯乙基溴(PEB)高10 000倍,比溴丙酸甲酯(MBrP)高100 000倍;(3)-氰基、-苯基或酯基的存在有使活性基稳定性增强的作用,其中-氰基的增强程度大于-苯基或酯基。