原子转移自由基聚合引发体系的最新研究进展

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1、收稿:!“# 年 $! 月,收修改稿:!“% 年 $ 月 !通讯联系人 (二苯基 丁二酸二乙酯, 简称 OCO#)可产生浓度适中的有 机自由基, 因此较偶氮类或过氧化物类引发剂更有 利于对聚合反应的控制 H。目前, 已经成功利用 %+1:321EF2,G4H,I- 于 !“Q 年将这种新 型 )*%+ 体系命名为 )CD* )*%+ 体系 (2?1-72156, R43462148 SE 404?1653 1623,A46 )*%+) 。其引发体系包 括高价态过渡金属络合物、 )*%+ 引发剂及有机还原 剂, 其反应机理如图式 = 所示。 图式 )CD* )*%+ 反应机理 Q“ “#$%。依

2、靠过量的自由基引发剂分解所产 生的有机自由基, 将体系中积累的高价态过渡金属 不断转化为低价态, 因此 (K)% )*%+ 体系的初始催 化剂用量比 $%#化学进展第 !“ 卷 目前, 利用 !“#$ #%$?;57 AB C67;:? 7;5?; #%$578:,;?7 -:?:-;,C8=5? 5? ;O68?= 5=?7S 适合于工业化生产的活性可控聚合技术。同时, 关 于 #%$1ML*%$40 完成, 其反 应机 理 参 见 图 式 *。可 溶 性 失 活 剂 “O“Q;1M L*%$40 使溶液当中的增长自由基快速失活, 本身 转变成 “O!Q;ML*%$40 络合物, 并扩散到固

3、定化催 化组份表面, 与反应过程当中所产生的 “O“Q;NMP 发生卤原子交 换 反 应, 本 身 重 新 变 为 “O“Q;1M L*%$40。由于卤原子在催化剂与聚合物链之间的 可逆转移效率未受到影响, 因此这种杂化催化体系 活性较高且对聚合反应的调控能力较高, 利用其引 发苯乙烯、(甲基) 丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯聚 合时, 单体转化率超过 (+, 所得聚合产物的分子 量接近理论值, 且分子量分布较窄 ( (相对于 :,!) 的 ?!, 则聚合反应的控制程度大大增加 ((; A !“#) 。认为其反应机理类似于杂化催化体系, 活 化和失活过程分别由 :,!及 ?!络合催化体系承 担,

4、两者通过氧化还原反应再生, 催化反应机理如图 式 9。B064C0+D,E+F2 等 $=将杂化或双组分过渡金属 催化体系扩展为双金属 (52,60772.) 催化体系, 即催 化体系中两种催化组分的金属种类不同, 使用环境 友好或廉价金属 (如铁) 作为固定催化剂组分, 少量 的可溶性高效过渡金属络合物作为失活剂, 这两种 不同金属的催化体系分别发挥活化和失活作用。 图式 双金属催化体系的催化机理 $= “#$%2T (*74T ?/,T) ,!OO9,#= (!) :Z$PZ$9 !8 B064C0+D,E+F2 X,U* J B,(02F U,,6 07T B0.)*7,.7,+, !O

5、O9,#% (8%) :P#O=PZ% !# H,*-*),+. B,B064C0+D,E+F2 XTB0.)*7,.7,+,!OOO,#8 (!$) :Z=8PZ=#! %#9!化学进展第 8% 卷 !“ #$%!,=? () :AAA !B /,N,, (=) :=BB=BA !E S*- ;,G.:% )7 N7 G:7 #F%:7 ;$!,!= (“) : EE!EE! = S*- ;,Q%,C%. N ( 0,/,8 T,%+ ,97 0,=, B (!?) :?!=!?! =! S*- ;,G.:% )7 S,8:-*.,=,!E (!) :“=“K = Q%,C%. N(0, U

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