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可控活性自由基聚合(iniferter)
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二、光分解型(Photoiniferter) 光分解型Iniferter主要是指含有二乙基二硫代氨 基甲酰氧基(DC)基团的化合物,相对来讲种 类比较多。 2-N,N-二乙基二硫代氨基甲酰氧基乙酰对甲苯胺(TDCA)
2-N,N-二乙基二硫代氨基甲酰氧基乙酸乙酯和丁酯(EDCA和BDCA)等
R2
C X
C Y
R3
R 3 = H , X = H , Y = C 6H 5
1, 2-二取代四苯基乙烷衍生物的通式
研究发现,这些对称的碳-碳键thermoiniferter引发极性单体
MMA的聚合为活性聚合,所得的PMMA 可以作为大分子引发 剂引发第二单体苯乙烯聚合,制备PMMA-b-PSt嵌段共聚物。 然而对于引发非极性单体St的聚合来说,它们的作用与传统自 由基聚合引发剂类似,没有活性聚合的特征。
下图为常用光引发转移终止剂的结构式。
C 2H 5 C 2H 5 S C 2H 5 C 2H 5 C 2H 5 C 2H 5
单官能度
CH2
SCN
C H 3C H 2O C C H 2S C N O S
C H 3C H 2C H 2C H 2O C C H 2S C N O S
CH3
N H C C H 2S C N O S
Iniferter的分类
一、热分解型(Thermoiniferter )
热分解型Iniferter通常是对称的六取代乙烷类化合物,其中又以1, 2-二取代的四苯基乙烷衍生物居多,通式如下。另外还有偶氮键的三苯 甲基偶氮苯(PAT)和S—S键的四乙基秋兰姆(TD)。
R1
R1
R 1 = H , X = Y = C N , O C 6 H 5 , O S i(C H 3 ) R 2 = O C H 3, X = Y = C N
可聚合光引发转移终止剂(制备接枝共聚物)
传统方法嵌 段共聚
Photoiniferter法引发聚合
Iniferter法的优缺点
引发转移终止剂法对聚合过程控制的不是很好,所得聚合物的分子量与
理论值偏差较大,分子量分布较宽。 与RAFT、反向ATRP、SFRP法相比,Iniferter显著的优点是可聚合单体 比较多,能方便地制备接枝和嵌段共聚物。 对于反向ATRP,体系需要催化剂,使用传统引发剂(AIBN或BPO)会 导致双基终止严重。 RAFT法聚合产物的链端为活性基团、在反应最后阶段需进行基团转化。 SFRP法反应温度高时间长,需要加入加速剂。 Iniferter体系比较简单,实验条件温和。
引发St所得聚合物数均分子量 随转化率线性增加,并且得到 的PSt 含有DC端基,可以进一 步发生扩链反应和嵌段共聚合 反应。说明聚合具有活性自由 基聚合的特征,但分子量分布 较宽。
这些光引发转移终止剂多用来引发乙烯类单体活性聚合来制备端基 功能化聚合物及嵌段、接枝共聚物。 光引发转移终止剂的一个显著的优点是可聚合单体多,尤其是能实 现乙酸乙烯酯和异戊二烯等单体的活性聚合。
C 2H 5 C 2H 5
双官能度
C 2H 5 NCS C 2H 5 S SCN S
C2H5 C 2H 5
C 2H 5 NCS C 2H 5 S CH2 CH2 SCN S
C 2H 5 C 2H 5
多官能度
C2H5 C H
常用光引发转移终止剂结构式
NCS CH2 CH2 SCN C 2H 5
反应机理