文献综述
活性自由基聚合(Living Radical Polymerization,LRP)是调节聚合物分子量和分子量分布、进行分子设计、合成精确结构聚合物的重要途径,已经广泛应用于功能性高分子的合成。
自上世纪90年代以来,LRP发展分化为多个分支,目前LRP包括:原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP)[6-8],单电子转移活性自由基聚合(Single Electron Transfer Living Radical Polymerization, SET-LRP)[9-11],可逆加成-断裂-转移聚合(Reversible Addition-Fragmentation Polymerization, RAFT)[1-2],稳定自由基聚合(Stable Free Radical Polymerization, SFRP)[3],氮氧调控自由基聚合(Nitroxide Mediated Radical Polymerization, NMP) [4-5]。
1 原子转移自由基聚合(ATRP)其中原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP)是使用最为广泛的LRP之一。
Matyjaszewski于1995年使用低价态过渡金属(Cu(I))作为催化剂,催化单体进行聚合,并提出了这种Cu(I)介导LRP机理,同时命名为原子转移自由基聚合(ATRP) [6-8]。
ATRP通过金属催化剂[如Cu(I), Ru(II), Fe(II)]的可逆氧化还原作用调节聚合反应平衡,使单体进行活性聚合。
如今,ATRP已经是制备结构精确、分子量可控的聚合物的重要方法,已广泛应用于两亲性嵌段共聚物、星型共聚物等高性能材料的合成,并且由于其催化剂具有高活性、易处理、易购买和成本低等优势,ATRP受到了学术界和产业界的广泛关注。
2 有机催化原子转移自由基聚合(O-ATRP)ATRP使用低氧化态过渡金属盐作为催化剂,具有易氧化、用量大、后处理困难等缺陷。
近年来,人们对ATRP的研究逐渐向着减少金属催化剂用量方向发展。
SET-LRP催化剂用量少,但残留在产物中的金属仍然影响聚合物材料的性能。
