原子转移自由基聚合(ATRP)_第1页
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文档简介

1、1995 年中国旅美博士王锦山博士在卡内基梅隆(Carnegie2Mellon) 大学做博士后研究时首次发现了原子转移自由基聚合(A tom Transfer Radical Polymerization , 简称ATRP) , 实现了真正意义上的活性自由基聚合, 引起了世界各国高分子学家的极大兴趣。这是聚合史上唯一以中国人为主所发明的聚合方法。其中RX 为卤代烷烃、BPY 为2 , 2 2 联二吡啶、CuX 为卤化亚铜Mn是n个单元组成的聚合链; M 为单体; R-X为引发剂(卤代化合物);Mn t 为还原态过渡金属络合物; Mn+ 1t 为氧化态过渡金属络合物; R-M,R-Mn 均为活性

2、种; R-M-X, R-Mn-X 均为休眠种, k 为速率常数. 引发剂R-X 与Mnt 发生氧化还原反应变为初级自由基R, 初级自由基R与单体M反应生成单体自由基R-M, 即活性种。R-Mn与R-M性质相似均为活性种, 既可继续引发单体进行自由基聚合, 也可从休眠种R-Mn-X/R-M-X 上夺取卤原子, 自身变成休眠种, 从而在休眠种与活性种之间建立一个可逆平衡. 由此可见, A TRP 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。Matyjaszewski式中, I-I 为引发剂; Mn+ 1t为氧化态过渡金属络合物; Mnt 为还原态过渡金属络合物; I-M,I-Mn为活性种;I-M-X,I-Mn-X 为休眠种.园筒状单分子胶束Matyjaszewski 利用“直接接技”的方法生成的是一种双亲的水凝胶多分支聚合物采用类似体系引发带卤原子的双官能团单体, 还可以得到多分支聚合物。氯甲基苯乙稀（CMS）CuCl和bpy存在下的自引发均聚反应。由于在CMS的分子结构中既有双键, 又有卤原子, 所以可以发生自聚合反应, 按照A TRP 的反应机理, 生成多分支聚合物。聚合物

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