溶剂热体系中甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合

以FeCl3/ PPh3为催化体系,在无引发剂、溶剂热体系中进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP)反应.考察了反应温度与还原剂对反应的影响.实验结果表明,在溶剂热体系中进行的MMA聚合反应符合"活性"/可控聚合,聚合过程中转化率和分子量随时间的增加而增大,所得聚甲基丙烯酸甲酯分子量分布较窄.     

富马酸亚铁催化甲基丙烯酸甲酯活性自由基聚合的研究

以富马酸亚铁为催化剂,以2-溴代异丁酸乙酯为引发剂,在90℃下进行甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基本体聚合及溶液聚合.聚合物的数均相对分子质量随单体转化率的增加而线性增加,与时间呈良好线性关系,本体聚合时分子量分布 (PDI) 在1.5～1.7之间,溶液聚合时PDI＜1.5.通过聚合物扩链反应和端基分析,表明富马酸亚铁催化原子转移自由基聚合反应具有活性(可控)聚合的特征.     

富马酸亚铁催化甲基丙烯酸甲酯活性自由基聚合的研究

以畜马酸亚铁为催化剂,以2-溴代异丁酸乙酯为引发剂,在90℃下进行甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基本体聚合及溶液聚合.聚合物的数均相对分子质量随单体转化率的增加而线性增加,与时间呈良好线性关系,本体聚合时分子量分布(PDI)在1.5～1.7之间,溶液聚合时PDI＜1.5.通过聚合物扩链反应和端基分析,表明富马酸亚铁催化原子转移自由基聚合反应具有活性(可控)聚合的特征.     

红外光谱法研究苯乙烯原子转移自由基聚合反应动力学

利用红外光谱法测定反应转化率研究原子转移自由基聚合反应动力学。在环己酮溶液中,以卤代烃为引发剂,过渡金属卤化物与配位剂２,２‘－联吡啶为催化体系,进行了苯乙烯聚合。分别就反应温度,反应物浓度和引发体系对苯乙烯聚合速率的影响进行了动力学测定,证实了原子转移自由基聚合具有活性聚合的特征,同时计算并讨论了苯乙烯原子转移自由基聚合反应的动力学数据。     

利用反向原子转移自由基聚合反应合成聚甲基丙烯酸缩水甘油酯

以偶氮二异丁腈为引发剂,CuBr2/bpy为催化体系,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)通过反向原子转移自由基聚合反应合成了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA),其结构经1H NMR,IR和GPC确证。聚合反应符合活性自由基聚合特征,在聚合过程中GMA转化率和PGMA分子量随反应时间的延长而增大,分子量分布较窄。     

含铽-水杨酸端基聚苯乙烯的合成及荧光性能研究

利用原子转移自由基聚合能对聚合物进行设计的优点,以水杨酸为原料,通过氯磺化制得5-氯磺酰基水杨酸,以此为引发剂,CuCl/2,2′联吡啶(Bpy)为催化体系,对苯乙烯(St)的聚合进行了研究,并且将制得的聚苯乙烯与铽离子配位.结果表明,聚合反应符合对单体浓度为一级的动力学关系;聚合物分子量随转化率呈线性增加;分子量分布较窄,Mw/Mn都在1.4以下;通过1H-NMR的端基分析,扩链反应都证明了聚合具有可控性;所有结果显示该聚合反应符合原子转移自由基聚合(ATRP)的特性.IR,UV-Vis和荧光光谱表明Tb(Ⅲ)与含水杨酸端基的聚苯乙烯配位成功,当用λ=305nm光激发,此配合物发射Tb(Ⅲ)的特征荧光.讨论了引发剂的浓度对聚合体系自由基活性特征的影响以及聚合物的分子量、配位条件对荧光强度的影响.     

溴化铜对异丙醇铝存在下原子转移自由基聚合的影响

研究了以2-溴异丁酸乙酯为引发剂、溴化亚铜(CuX)/联二吡啶(bPy)/异丙醇铝[Al(OPrⁱ)₃]为三元复合催化体系,40℃下甲基丙烯酸甲酯(MMA)在环己酮中的原子转移自由基聚合,详细研究了溴化酮对聚合反应的影响.实验结果表明,以异丙醇铝为助催化剂,MMA可在较低温度下进行活性聚合;随着CuBr₂浓度的提高,自由基浓度降低,终止反应受到抑制;不加CuBr₂时,聚合物的分子量分布较宽(M_w/Mn);加入CuBr₂时,聚合物的分子量分布较窄(M_w/Mn=1.2～1.5),而且对数转化率与时间呈线性关系.     

FeBr3/Me6TREN催化MMA反向原子转移自由基聚合研究

对FeBr3/Me6TREN催化的反向原子转移自由基聚合进行了研究.在不同的催化剂、引发剂的配比、聚合温度和配体用量等条件下,该催化体系催化的MMA聚合反应动力学为一级反应,聚合物分子量可控,分子量分布很窄,说明该体系催化的聚合反应为活性可控聚合.通过实验计算了反应的活化能,并利用UV光谱对催化剂进行了研究.     

4,4'-二甲氧基二苯基氮氧自由基调控甲基丙烯酸甲酯聚合

以4,4'-二甲氧基二苯胺为原料,过硫酸氢钾复合盐(Oxone)为氧化剂,通过一步反应合成了苯环类氮氧自由基——4,4'-二甲氧基二苯基氮氧自由基(DMDPN),并与引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)组成双分子体系进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的调控聚合.用重量法测定转化率、凝胶渗透色谱(GPC)测定分子量及分布.研究了氮氧自由基/引发剂比以及聚合温度对聚合动力学和聚合物分子量及分布的影响,并对得到聚合物进行了再引发反应以及1H核磁共振表征.结果表明该体系下,氮氧自由基与增长自由基之间无明显的氢转移副反应发生,聚合过程中分子量随转化率线性增加,且聚合物末端具有活性,能进行再次链增长,体现出可控/"活性"自由基聚合的特点.确定了最佳氮氧自由基/引发剂摩尔比为1.6∶1、最佳聚合温度为120℃,并在70℃下实现了MMA的调控聚合.     

采用ATRP合成天然橡胶接枝共聚物——Ⅲ.NR-g-PMMA的制备

N-溴代丁二酰亚胺与天然橡胶(NR)反应合成了大分子引发剂——溴代天然橡胶[NR-Br(1)].通过原子转移自由基聚合(ATRP),以CuBr/PMDTA为催化体系,1引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚制得新型天然橡胶-g-聚甲基丙烯酸甲酯[NR-g-PMMA(2)],其结构经1H NMR和IR表征.初步聚合反应动力学研究结果表明,NBS与NR在高温下反应容易伴随双键加成和环化反应,于室温反应所得1具有较高的引发活性;接枝聚合符合一级动力学反应,即2的分子量随MMA单体转化率的提高而增加.     

3-氯-2-氯甲基-1-丙烯引发苯乙烯原子转移自由基聚合的研究

原子转移自由基聚合(ATRP)是一种活性自由基聚合方法,通过它可以合成结构可控的官能性聚合物[1].双官能性聚合物是制备嵌段聚合物[2]和模型网络的前驱体[3,4],具有较大的理论和应用价值,寻求新的双官能引发剂以获得末端官能性聚合物已经成为当前ATRP研究领域的重要研究方向之一     

In situ atom transfer radical polymerization of styrene with a tetraethylthiuram disulfide/copper bromide/2,2′‐bipyridine initiating system

The living radical polymerization of styrene in bulk was successfully performed with a tetraethylthiuram disulfide/copper bromide/2,2′‐bipyridine (bpy) initiating system. The initiator Et₂NCS₂Br and the catalyst cuprous bromide (CuBr) were produced from the reactants in the system through in situ atom transfer radical polymerization (ATRP). A plot of natural logarithm of the ratio of original monomer concentration to monomer concentration at present, ln([M]₀/[M]) versus time gave a straight line, indicating that the kinetics was first‐order. The number‐average molecular weight from gel permeation chromatography (GPC) of obtained polystyrenes did not agree well with the calculated number‐average molecular weight but did correspond to a 0.5 initiator efficiency. The polydispersity index (i.e., the weight‐average molecular weight divided by the number‐average molecular weight) of obtained polymers was as low as 1.30. The resulting polystyrene with α‐diethyldithiocarbamate and ω‐Br end groups could initiate methyl methacrylate polymerization in the presence of CuBr/bpy or cuprous chloride/bpy complex catalyst through a conventional ATRP process. The block polymer was characterized with GPC, ¹H NMR, and differential scanning calorimetry. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 39: 4001–4008, 2001     

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） ．     

Synthesis of poly(4-vinylpyridine) and block copoly (4-vinylpyridine-b-styrene) by atom transfer radical polymerization using 5,5,7,12,12,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazamacrocyclotetradecane as ligand

Poly(4-vinylpyridine) (P4VP) and block copolymer, poly(4-vinylpyridine-b-styrene) (P4VP-b-PSt) were prepared by atom transfer radical polymerization (ATRP) using 1-phenylethyl chloride as initiator, CuCl and 5,5,7,12,12,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazamacrocyclotetradecane (Me₆[14]aneN₄) as catalyst and ligand. The polymerization of 4VP was carried out in 2-propanol at 40 °C. GPC and NMR studies show that the plot of ln([4VP]₀/[4VP]) against the reaction time is linear, and the molecular weight of the resulting P4VP increased linearly with the conversion. Within 3 h, the conversion can reach almost 90%. P4VP-b-PSt amphiphilic block copolymer with low polydispersity index (M_w/M_n ≈ 1.2) is also obtained by ATRP of St in DMF at 110 °C using P4VP-Cl as macroinitiator, CuCl/ Me₆[14]aneN₄ as catalyst.     

离子液体中单电子转移活性自由基聚合法制备星形聚丙烯酰胺

以季戊四醇为原料,合成了2,2-二溴甲基-1,3-二溴丙烷(PEBr4),并以此为四官能度引发剂,Cu0粉/三-(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,在离子液体中实现了丙烯酰胺(AM)的单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP),得到了窄分子量分布的星形聚丙烯酰胺(PAM),Mw/Mn约为1.26(MGPCn=14.1×103,转化率为43.4%)。 采用1H NMR对PAM结构进行表征确认,并采用GPC测定了PAM的分子量及分子量分布;考察了水、单体/催化剂(引发剂)配比对聚合反应的影响。 结果表明,少量水的加入能够加快聚合反应,使链增长速率常数由kappp=0.042 4 h-1增加至kappp=0.148 6 h-1;催化剂、引发剂用量越大,AM的SET-LRP的聚合反应速率越快,聚合反应的可控性越好,Mn随催化剂用量的增大及引发剂用量的减小而增大,且与理论分子量相近,分子量分布均呈下降趋势。     

咪唑基二硫代甲酸苄酯存在下60Coγ射线辐照丙烯酸甲酯的快速活性自由基聚合

研究了在咪唑基二硫代甲酸苄酯存在下60Coγ射线(52.5Gy/min)辐照丙烯酸甲酯单体的自由基聚合行为.分别用GPC和1HNMR对聚合物分子量及分布和聚合物结构进行了表征.结果表明,该聚合体系呈现活性自由基聚合的特征,即聚合物分子量随单体转化率呈线性增长,分子量分布较窄,ln([M]0/[M])和聚合时间之间存在线性关系.与其它活性自由基聚合体系相比,本体系的聚合速度非常快,聚合到68min时聚合物分子量即可达到39600g/mol(转化率68%,Mw/ Mn=1.08).     

Photoirradiated Fe-Mediated AGET ATRP of Methyl Methacrylate in the Presence of Alcohol

In this study, photoirradiated Fe-mediated AGET (activators generated by electron transfer) atom transfer radical polymerization (ATRP) of methyl methacrylate (MMA) was investigated at ambient temperature in N,N-dimethylformamide (DMF) using carbon tetrachloride as initiator, FeCl₃·6H₂O/bipyridine (Bpy) as catalyst complex, and alcohol as reducing agent. Linear semi-logarithmic plot of conversion vs. time was obtained from the kinetic experiments, and the number-average molecular weight increased linearly with monomer conversion and corresponded to the theoretic values with molecular weight distributions (M_w/M_n) as low as 1.25, which agreed with the character of controlled/living polymerization. The kinds of alcohol played an important role in photoirradiated Fe-mediated AGET ATRP of MMA. The living characteristics were demonstrated through chain extension experiment. The obtained polymer was characterized by proton nuclear magnetic resonance (NMR) and gel permeation chromatography.     

以聚苯乙烯为把的聚四氢呋喃(PTHF)梳型聚合物的制备

高分子的自组装已成为当今高分子科学的热门研究课题之一[1] .开展该研究工作 ,首先要获得特定结构的聚合物 .我们设计合成如图 1所示的梳型聚合物 ,调节制备Ａ ,Ｂ ,Ｃ三链段所用的单体和它们的聚合度等参数 ,并进一步进行自组装研究 .若Ａ段是结晶聚合物 ,且熔融温度低于Ｃ段的玻璃化转变温度 ,则在定型储能材料等方面具有应用前景 .合成梳型嵌段聚合物有三个方法 ,即发散 (Ｇｒａｆｔｆｒｏｍ) ,收敛 (Ｇｒａｆｔｔｏ)和大分子方法 .采用大分子技术 ,每个梳型链长及支化密度可控 ,一直是人们青睐的方法[2 ] .一般采用与普通烯类单体共聚…     

REVERSE ATOM TRANSFER RADICAL POLYMERIZATION OF STYRENE WITH COPPER-BASED CATALYST

 "Living"/controlled radical polymerization of styrene was carried out with diethyl 2,3-dicyano-2,3-diphenylsuccinate (DCDPS)/CuCl₂/bipyridine (bipy) initiation system at 120℃. The molecular weights of resultant PSt increased with the monomer conversion and the polydispersities were in the range of 1.37 ～ 1.52. A linear ln([M]o/[M])versus time plot was also obtained indicating the constant concentration of growing radicals during the polymerization with this initiation system. End group analysis by ¹H-NMR spectroscopic studies showed that the end groups of the polymer obtained is cω-functionalized by a chlorine group from the catalyst and a-functionalized by a (carbethoxy-cyano-phenyl)methyl group from the fragments of the initiator. Having C1 atom at the chain end, the PSt obtained can be used as a macroinitiator to promote a chain-extension reaction with fresh St and block copolymerization reaction with a second monomer, such as methyl methacrylate, in the presence of CuC1/bipy catalyst via a conventional ATRP process.