原子转移自由基聚合引发体系的最新研究进展

本文介绍了关于原子转移自由基聚合（ATRP）引发-活化-失活过程的最新研究情况,包括RATRP、SR&NI ATRP、AGET ATRP、ARGET ATRP以及ICAR ATRP等新型ATRP引发体系。这些新型ATRP体系逐渐克服了通常ATRP体系的局限性,尤其是后两种体系仅需微量（1～50 ppm）价态稳定的过渡金属络合物调控聚合,大大简化了ATRP方法的工业化生产程序;本文同时介绍了杂化及双金属ATRP催化体系,这两种新型催化体系具有较高的催化活性和对聚合反应的调控能力,而且通过简单地过滤或沉降就可从聚合产物当中脱除。     

酶催化原子转移自由基聚合

原子转移自由基聚合(ATRP)是制备分子量以及分散度可控聚合物的重要途径。然而,受制于除氧步骤复杂、金属催化剂残留以及单体适用范围有限等因素,ATRP难以应用于批量制备功能化聚合物/共聚物材料,限制了其进一步应用。近年来提出和发展的酶催化聚合,为高效便捷除氧、拓展单体适用范围以及制备具有特殊(纳米)结构的纯净聚合物/共聚物提供了新思路。本文详细介绍了酶的结构与催化机理,以酶的种类进行分类,系统总结了具有不同结构的酶催化体系(包括过氧化辣根酶、血红蛋白、血红素、漆酶等)的催化机理、适用单体、优缺点及应用等;综述了酶以及酶模拟物催化ATRP体系的发展现状;最后,对酶催化ATRP的发展前景和挑战进行了探讨和展望。     

原子转移自由基聚合引发体系的最新研究

本文介绍了关于原子转移自由基聚合(ATRP)引发-活化-失活过程的最新研究情况,包括RATRP、SR&NI ATRP、AGET ATRP、ARGET ATRP以及ICAR ATRP等新型ATRP引发体系.这些新型ATRP体系克服了通常ATRP体系的缺点,比如低价态过渡金属催化剂容易氧化和用量过大的问题,而采用高价态过渡金属催化剂,并极大降低了其用量.尤其是后两种体系仅需微量(1-50ppm)、价态稳定的过渡金属络合物控制聚合反应的进行,使其成为一种适合于工业化生产的活性可控聚合技术.本文同时介绍了杂化及双金属ATRP催化体系,这两种新型催化体系具有较高的催化活性和对聚合反应的调控能力,且通过简单地过滤或沉降就可从聚合产物中脱除.     

有机催化原子转移自由基聚合

过渡金属催化的原子转移自由基聚合(ATRP)是合成结构可控聚合物的重要方法之一,尽管一系列改进ATRP方法可将催化剂的浓度降至ppm级,但不可避免的金属残留仍然是制约ATRP应用的主要瓶颈。近年来,科学家提出并发展了有机催化原子转移自由基聚合(O-ATRP),从根本上规避了金属催化剂的使用与残留。本文对有机催化原子转移自由基聚合的概念、催化体系和聚合机理进行了介绍,同时综述了该新聚合方法在高分子合成与材料制备方面的应用。     

含有热引发转移终止剂的引发体系在反向原子转移自由基聚合中的应用

原子转移自由基聚合 (ATRP)是实现活性聚合的一种颇为有效的途径 ,可以实现多种单体的活性自由基聚合 .反向原子转移自由基聚合 (ReverseATRP)的概念始提出于 1995年 ,是对传统ATRP的改进和拓展 .近年来关于此体系的引发剂的拓展、过渡金属及单体的适用性都得到了很大发展 .本文简要综述了我们研究组在反向原子转移自由基聚合方面的研究进展     

原子转移自由基聚合研究进展

原子转移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization,ATRP)是一种发展较快的可控/活性聚合技术,现已广泛应用于聚合物分子结构设计及众多功能高分子材料的合成.本文在综述了ATRP的反应机理的基础上,介绍了引发剂、催化剂、配体、单体等对ATRP的影响,同时综述了降低(或去除)金属盐含量的绿色、高效ATRP聚合体系,如引发剂持续再生活化ATRP,电子转移生成(再生)活化剂ATRP,铁催化体系,光催化体系等.近年来发展的无金属光诱导的有机催化ATRP聚合体系也做了综述.     

原子转移自由基聚合及可控自由基聚合

以作者在原子转移自由基聚合领域的研究成果为主导,结合国内外文献,对近年来出现的颇具影响的可控自由基聚合体系与进行了评述与展望。     

原子转移自由基聚合的研究进展

综述了原子转移自由基“活性”聚合研究的进展，包括采用的各种引发体系，聚合反应机理，动力学研究以及所合成的各种模型聚合物。通过原子 转移自由基聚合可以方便地合成各种结构的模型聚合物，２包括窄分的均聚物，交替，无规和渐变共聚物、特殊链端的聚合物，嵌段和接枝共聚物等。     

原子转移自由基聚合的最新研究进展

原子转移自由基聚合(ATRP)是目前为止最具工业化应用前景的“活性”/可控自由基聚合之一。近年来对其广泛的研究使这一技术逐渐向着“提高可操作性”与“尽可能地减少金属催化剂用量”方面发展;与此同时,诞生了不同催化体系的ATRP衍生技术,如反向原子转移自由基聚合(RATRP)、正向反向同时引发的原子转移自由基聚合(SR&NI ATRP)、引发剂连续再生催化剂原子转移自由基聚合(ICAR ATRP)、电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)和电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)等多种基于ATRP的新方法。本文概述了这几种ATRP体系的发展历程与基本原理,并对其国内外的最新研究进展进行了综述。     

异丙醇铝改进的原子转移自由基聚合催化体系

以α 溴代异丁酸乙酯［２ （ＥｉＢ） Ｂｒ］ 为引发剂,溴化亚铜（ＣｕＢｒ）／ 联二吡啶（ｂｐｙ）／ 异丙醇铝［Ａｌ（ＯｉＰｒ）３］ 为复合催化剂,在环己酮溶液中进行了甲基丙烯酸正丁酯（ＢＭＡ） 的原子转移自由基聚合（ＡＴＲＰ） ．研究了异丙醇铝对聚合速率及产物分子量分布的影响．异丙醇铝可与引发剂和聚合物中的羰基配位,使相邻的Ｃ—Ｂｒ 键活化,ＡＴＲＰ 反应可以在较低温度下进行．适量溴化铜的加入,可调节ＡＴＲＰ 活性,可得到分子量可控且分子量分布窄的ＰＢＭＡ（ ＭＷＤ＝ １－３ ～１－５） ．     

原子转移自由基聚合与高分子构筑

活性聚合反应是目前高分子合成研究最为活跃的领域之一，原子转移自由基聚合反应（ATRP）是实现活性聚合的一种有效途径，可实现多种单体的活性聚合和可控自由基聚合。本文介绍了原子转移自由基聚合反应机理，重点综述了原子转移自由基聚合在高分子合成中的应用。     

原子转移自由基法合成八臂星型聚苯乙烯

设计合成了星型聚合物引发剂四(2,2-二氯乙酸)季戊四醇酯(TDCAP), 并通过原子转移自由基聚合合成了八臂星型聚苯乙烯. 用FTIR, 1H NMR和GPC等手段对引发剂和星型高分子的结构进行了表征.     

原子转移自由基聚合的动力学模型化研究

原子转移自由基聚合(ATRP)是“活性”/可控自由基聚合方法中研究最为广泛的一种,它不仅适用单体广泛、反应条件温和,而且可以方便地对聚合物进行结构设计.为了能够更深入地了解和控制聚合过程,通过ATRP动力学模型化并耦合不同操作方式下的反应器模型已成为必然,它可以更精确地控制大分子链结构,如分子量及其分布、共聚组成及组成分布,同时还能优化聚合条件.从传统自由基聚合理论入手并结合ATRP与传统 自由基聚合的异同,本文首先论述了ATRP动力学模型化过程;其次系统综述了已有的ATRP动力学模型研究,着重对三类不同的数学模型处理方法(矩方法,蒙特卡罗法、商业软件包-PREDICI,GEPASI等)进行了总结.     

2-溴代环己酮引发的苯乙烯原子转移自由基聚合

在铜体系催化的卤原子转移自由基聚合反应中 ,已有多种卤化物被作为引发剂使用 ,如α-卤代酯、α-卤代腈、多卤代烃、卤代苄基化合物及芳磺酰氯等 [1] ,最近又有报道称 N-氯代磺酰胺也可以作为引发剂使用 [2 ] .但以 α-卤代酮作引发剂只在钌系 [3～ 7]、铁系 [8]及镍系 [9]催化的原子转移自由基聚合中进行了研究 ,尤其是 Swawamoto等 [3～ 6] 对 Ru Cl2 (PPh3 ) 3 作催化剂 ,α,α-二氯苯甲酮和 1 ,1 ,1 -三氯丙酮作引发剂进行的甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合进行了非常系统的研究 .由于羰基的吸电子能力较强 ,α-卤代酮的卤原子…     

丙烯酰胺在离子液体中的原子转移自由基聚合

在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中以氯化苄为引发剂,氯化亚铜/2,2’-联吡啶为催化剂成功实现了丙烯酰胺的原子转移自由基聚合(ATRP)。用IR对聚合物的结构进行了表征,证实聚合物链端具有-Cl端基。考察了引发剂用量、催化剂和配体用量、单体用量和反应时间等因素对丙烯酰胺在离子液体中的原子转移自由基聚合的影响,结果表明,反应时间为1.5 h时转化率达到31.43%,M_n^GPC=4451,M_w/M_n=1.38。且80 ℃下丙烯酰胺在离子液体中的最佳聚合工艺条件为：单体浓度3 mol/L,引发剂浓度0.010 mol/L,催化剂浓度0.015 mol/L,反应时间1 h。     

乳液原子转移自由基聚合*

原子转移自由基聚合(ATRP)应用于乳液聚合体系的主要挑战在于如何同时保证乳液的稳定性和聚合反应的可控性。本文主要对乳液ATRP体系中影响聚合反应可控性和乳液稳定性的各种因素、乳液ATRP的机理和乳液ATRP的应用等方面进行了综述。表面活性剂亲水亲油性及其亲水亲油基团的化学性质、催化剂/配体在油/水两相之间的分配行为、引发剂的溶解性、反应温度以及各组分的浓度是影响反应可控性和乳液稳定性的主要因素。各组分在油/水两相中的分配行为使得乳液ATRP的机理比传统乳液聚合更加复杂。乳液原子转移自由基聚合结合了活性自由基聚合和乳液聚合的优点,在理论研究和工业生产上具有很大的应用前景。     

用于原子转移自由基聚合的过渡金属催化剂研究新进展

对用于原子转移自由基聚合的过渡金属催化剂近年来的研究新进展作出了评述和展望.     

Synthesis of Dendritic-Linear Block Copolymers by Atom Transfer Radical Polymerization

Polymers and copolymers with complex, yet well-defined architectures are drawing significant attentions in the search for materials with excellent properties. Of these macromolecular structures, dendritic-linear block copolymers consisting of covalently bound linear and dendritic segments have shown interesting solution, solid-state, and interfacial properties. As a novel polymerization approach, atom transfer radical polymerization (ATRP) has been attracting increasing interest recently, sin…