ATRP以和ATRP法制备嵌段共聚物研究进展综述.pdf

第39卷 第9期 化 工 技 术 与 开 发 、，01．39 No．9 2010年 9月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Sep．2010 鲺图目题恩 ATRP以及ATRP法制备嵌段共聚物研究进展综述 王 媚 ，林文静 ，黄海亮，张 斯 (广东工业大学轻工化工学院，广东 广州 510006) 摘 要：原子转移 自由基聚合(ATRP)J~合成嵌段共聚物的有效途径。本文介绍了原子转移 自由基聚合(ATRP)的基本原 理以及ATRP在反应体系，实验方案的研究进展，并且概述了近年来采用ATRP制备嵌段共聚物的研究进展。 关键词：原子转移 自由基聚合 ，机理，反应体系，嵌段共聚物 中图分类号：TQ316．61 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2010)09-0018—05 原子转移 自由基聚合是一种新的活性聚合方 若大分子 卤化物R—M_x对M具有足够的反 式。与其它传统的自由基聚合相比，ATRP反应条 应活性，且单体大大过量，那么一连串的原子转移 件较为温和，适用单体广泛，对杂质不太敏感 ，分 自由基加成反应(即可控 自由基聚合)就有可能发生 子设计能力较强，是合成具有特定结构和性能聚合 (见图2)。WnagJ．StlJ已经证明了这一设想。 物的重要手段。因此，它在合成嵌段共聚物方面具 有明显的优势，可得到预定结构的共聚物。 儿 and — lg帅d 1 原子转移 自由基聚合机理 mo er ‘tormInation 原子转移 自由基聚合 (ATRP)是1995年分别由 图2原子转移 自由基聚合机理 WangJ．Sl¨ SawamotoM例 以及PercecV例 独立 、 2 ATRP反应体系研究进展 提出并报道的新技术。该技术采用有机合成中经典 的原子转移 自由基加成反应原理，其原理是通过一 2．1 引发剂 个交替的“促活—失活”可逆反应使得体系中的游离 引发剂是ATRP反应的关键，也就是说AⅡ 反 基浓度处于极低，迫使不可逆终止反应被降到最低 应能否顺利进行 ，跟引发剂的选择有着密切的关 程度，从而实现 “活性”／可控 自由基聚合，见图1。 系，所以它一直都是ATRP研究的中心问题。 作为原子转移 自由基聚合所用的引发剂，必须 具备两点基本要素。首先，与链增长反应相比较， l 引发反应快；其次，须使副反应的可能性降低到最 ／b[41。研究表明，具有诱导或共振稳定基团的有机 卤代物都是AⅡ 有效的引发剂 【，如溴苄、氯苄、 三氯甲烷、四氯化碳、1．苯基氯乙烷等，都可用于 图1 原子转移 自由基加成反应机理 ATRP体系。 其中Mn、Mn|+分别是还原态和氧化态过渡金 2．1．1 引发剂 目前发展 属；R·、R—M 为·碳 自由基和中间体 自由基；R—X 近年来，随着反向原子转移 自由基(e~TRP)体 为卤化物；R—M-X为反应的目标产物。 系的兴起，引发剂的选择范围有了一个质的飞跃。