二哌啶乙烷在原子转移自由基聚合中的应用

合成了1，2—二哌啶乙烷，并将其应用于苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基本体聚合．动力学性质测定表明，二哌啶乙烷作为两种单体的原子转移自由基聚合的配体的聚合反应基本符合“活性”／可控聚合的特征，且聚合反应可以在高纯氮气保护下的开放体系中直接进行，无须严格的低温冷冻——抽气除杂——解冻的繁复苛刻条件．     

原子转移自由基聚合反应制备多种结构的聚合物

介绍了原子转移自由基聚合反应这一新型的活性自由基聚合方式,综述了利用这种聚合方法制备的多种结构的聚合物,包括嵌段共聚物,交替共聚物,接枝共聚物,星形聚合物,超支化聚合物,梳形聚合物等。     

卤化亚铜催化卤代丁烷引发苯乙烯自由基聚合

研究过渡金属催化条件下,卤代丁烷结构等对苯乙烯自由基聚合反应的影响规律。方法,以卤代丁烷Ｃ４Ｈ９Ｘ（Ｘ＝Ｂｒ,Ｉ）／卤代亚铜ＣｕＸ（Ｘ＝Ｃｌ,Ｂｒ,Ｉ）／配位体（２,２″－联吡啶（ｂｐｙ,三苯基膦（ＰＰｈ３）体系为引发体系,研究苯乙烯本体自由基聚合动力学。     

N-水杨醛缩二乙烯三胺作为配体催化原子转移自由基聚合

采用水杨醛和二乙烯三胺反应合成用于原子转移自由基聚合的新型配体--N-水杨醛缩二乙烯三胺,通过元素分析和核磁共振表征N-水杨醛缩二乙烯三胺,以乙-溴代丙酸乙酯(EBP)为引发剂,用N-水杨醛缩二乙烯三胺催化合成聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),并采用凝胶渗透色谱(GPC)测其相对分子质量及其分布,考察聚合体系的动力学.结果表明:甲基丙烯酸甲酯(MMA)/EBP/溴化亚铜/N-水杨醛缩二乙烯三胺体系和MMA/EBP/溴化亚铜/N-水杨醛缩二乙烯三胺/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)体系的原子转移自由基聚合符合一级动力学规律,且具有"活性"和可控性,相对分子质量分布较窄(前者为1.46,后者为1.34),加入溶剂后,催化活性和自由基浓度均有所下降.     

以零价铜为催化剂的“活性”可控自由基聚合反应

研究了零价铜为催化剂,以ＣＣｌ４为引发剂,在２,２’－邻二吡啶（ｂｐｙ）或１,１０－邻二氮菲（ｐｈｅｎ）存在下的苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯的“活性”／可控自由基聚合反应。研究结果表明：聚合过程中ｌｎ（［Ｍ］ｏ／［Ｍ］）与反应时间成线性增长关系,同时生成的聚合物的数均分子量与单体转化率也成线性增长关系,聚合过程呈现“活性”特征。     

几种新型有机酸配体和FeCl2络合催化下的苯乙烯原子转移自由基聚合反应

以FeCl2为催化剂,选用不同有机酸作为配体,用不同引发剂(苄氯,对硝基溴化苄,四氯化碳等)催化引发了苯乙烯的原子转移自由基聚合反应(Atom Transfer RadicalPolymerization简称ATRP),获得了可控聚合产物(相对分子质量分布1.1～1.5),所得聚合物的相对分子质量随转化率的增加而增加.结果表明,FeCl2/二苯乙醇酸和FeCl2/丙二酸体系是有效的苯乙烯原子转移自由基聚合反应的催化体系.     

“活性”自由基聚合的新进展——原子转移自由基聚合

简要介绍了“活性”自由基聚合,特别是原子转移自由基聚合（ATRP)的研究进展,包括了ATRP反应的特点,聚合反应机理,应用,研究现状及前景展望。     

催化引发原子转移自由基聚合活化能的研究

选择引发剂为氯代苯乙烷或溴代丙酸乙酯、过渡金属化合物为氯化亚铜或溴化亚铜、配体为设计合成的二哌啶乙烷或双正丙基亚砜乙烷的催化引发体系，研究不同温度下开放体系中苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体的催化引发原子转移自由基聚合过程．结果表明，在一定的转化率范围内，就单体浓度而言聚合反应为一级反应，聚合过程中的活性自由基中心浓度很低，约为10^-7～10^-8mol／L．此外，还根据不同温度下的聚合反应速率常数推算出苯乙烯和甲基丙酸甲酯两种单体的原子转移自由基聚合反应的表观活化能．     

CuCl/bpy催化的苯乙烯原子转移自由基悬浮聚合

以1-苯基氯乙烷(1-PEC l)为引发剂、氯化亚铜(CuC l)为催化剂、2,2′-联吡啶(bpy)为配体,采用开放体系,在外加搅拌和氮气保护下,研究了苯乙烯的悬浮法原子转移自由基聚合(ATRP),采用分散相水中加入电解质N aC l的方法抑制催化剂配合物向水相的扩散.结果表明,所得聚合物的分子量随转化率呈线性增加,分子量分布较窄(分布指数可达1.40),聚合反应对单体浓度为一级动力学关系,经计算聚合体系的活性自由基浓度为6.89×1-0 8m o l/L;而对A IBN为引发剂时该催化体系的反相ATRP悬浮聚合研究显示,聚合反应可控性很差,原因在于CuC l2的水溶性太强.     

苯乙烯的原子转移自由基溶液聚合研究

用氯化苄为引发剂，氯化亚铜为催化剂，２，２’－联吡喧为配体，采用开放体系，外加搅拌，氮气保护下，进行了苯乙烯原子转移自由基溶液聚合，研究了不同深剂，不同温度，不同催化剂和配体比例对聚合的影响。测定了转化率，分量和分子量分布，并对反应进行了动力学研究，计算了聚合体系的活性自由基浓度。结果证明，在开放体系下也能较好地实施原子转移自由基聚合，得到窄分布的聚合物。同时还进行了苯乙烯在同样溶剂和温度下的热聚     

PMMA微球表面引发的苯乙烯原子转移自由基接枝

以双甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，甲基丙烯酸-2-（α-溴异丁酰氧基）乙酯为功能单体，制备了粒径为18.7nm的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球。在溴化亚铜（CuBr）/2，2′-联吡啶的催化下，以该PMMA微球作为苯乙烯原子转移自由基聚合的引发剂，成功进行了苯乙烯的接枝聚合，且聚合过程可控。     

多卤化物引发苯乙烯原子转移自由基聚合官能度的研究

以四氯化碳和三氯乙酸甲酯分别与苯乙烯（St）发生原子转移自由基加成反应,合成了多官能卤化物1-苯基-1,3,3,3-四氯丙烷(TCPP)和2,2,4-三氯-4-苯基丁酸甲酯(MTCPB),然后分别以TCPP和MTCPB为引发剂、氯化亚铜为催化剂、2,2'-联吡啶为配体,进行St的原子转移自由基聚合反应。采用核磁氢谱和凝胶渗透色谱对聚合物结构和分子量进行分析表征,结果表明：聚合物分子量与单体转化率之间存在较好的线性关系;TCPP和MTCPB都是St原子转移自由基聚合的双官能度引发剂。     

CuCl/邻菲咯啉催化下苯乙烯的原子转移自由基本体和悬浮聚合

以氯化亚铜(CuC l)为催化剂、廉价易得的邻菲咯啉(Phen)为配体、1-苯基氯乙烷(1-PEC l)为引发剂,研究了苯乙烯(S t)的原子转移自由基本体和悬浮聚合.动力学研究结果表明:该催化引发体系对苯乙烯的本体聚合有较好的可控性.聚合反应对单体浓度呈现一级动力学关系,分子量随转化率线性增长,分子量分布较窄(1.35);外加搅拌下开放体系中的苯乙烯悬浮聚合对单体浓度也呈现一级动力学关系,分子量也随转化率呈线性增长,但分子量分布略宽(2.29),说明只具有部分可控性.     

α-氯代甲苯/四水合氯化亚铁/三苯基膦引发苯乙烯“活性”/可控自由基聚合

以α-氯代甲苯(C6H5CH2Cl)/四水合氯化亚铁(FeCl2*4H2O)/三苯基膦(PPh3)为引发体系,在120 ℃下引发苯乙烯进行原子转移自由基"活性"/可控聚合反应(ATRP).结果表明:只有当n(Fe)/n(P)=1∶3时,聚合产物数均分子质量(n)与转化率才呈现一定的线性关系,聚合反应机理表现为ATRP.对于其它n(Fe)/n(P)(如1∶2和1∶4),产物的n与转化率不呈线性关系,表明在聚合反应过程中存在多种活性中心.     

氯化苄/四水合氯化亚铁/三苯基膦引发甲基丙烯酸甲酯“活性”/可控自由基聚合

以氯化苄(C6H5CH2Cl)/四水合氯化亚铁/三苯基膦为引发体系,在90 ℃下引发甲基丙烯酸甲酯进行原子转移自由基"活性"/可控聚合反应(ATRP).只有当Fe与P的量比值为1∶2时,聚合产物数均分子质量(Mn)与转化率才呈现一定的线性关系,聚合反应机理表现为ATRP.对于其它Fe与P的量比值,产物Mn与转化率不呈线性关系,表明在聚合反应过程中存在多种活性中心;由于所使用的氯化亚铁含有结晶水,催化剂的制备方式对ATRP有较大影响.     

原子转移自由基聚合制备嵌段共聚物的研究进展

对原子转移自由基聚合(ATRP)法嵌段共聚物的合成进行了全面的综述。ATRP法嵌段共聚物的合成可分为三种方法:将ATRP得到的聚合物分离后作为大分子引发剂,引发第二单体的ATRP;端官能团聚合物末端化学改性后引入ATRP引发剂官能团,而后作为大分子引发剂引发第二单体的ATRP;其它活性聚合方法得到的活性聚合物链用带有官能团的化合物封端后作为大分子引发剂引发第二单体的ATRP。     

以原子转移自由基聚合法合成两亲性嵌段共聚物

以α-溴代丙酸乙酯为小分子引发剂、氯化亚铜和联二吡啶组成的混合体系为催化剂，引发苯乙烯单体聚合，得到端基为卤原子的单分散PS-X预聚体。并以此为大分子引发剂、氯化亚铜和N，N，N′，N″，N′′′-五甲基二亚乙基三胺／联二吡啶组成的混合体系为催化剂，引发聚合甲基丙烯酸叔丁酯，得到相对分子质量可控、分子质量分布狭窄的聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸叔丁酯嵌段共聚物．最后使该共聚物在酸性条件下水解，从而得到了两亲性的嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸．用红外光谱仪、核磁共振仪、凝胶色谱仪等对产物的结构与性能进行了表征．     

CuCl/乙二胺/α-氯乙苯引发丙烯酰胺水溶液聚合反应的研究

采用沉淀法、以CuCl/乙二胺（EA）／α－氯乙苯（I－PECl）为引发体系，研究了丙烯酰胺水溶液的聚合反应，测定了单体浓度对聚合反应速率的影响，以及聚合反应转化率和聚合物分子量与反应时间的关系。结果表明，此聚合反应体系是按照原子转移自由基聚合（ATRP）机理进行反应的。