《有機Te和Bi化合物調控的光活化可控自由基聚合研究》是依託北京化工大學，由馬育紅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：有機Te和Bi化合物調控的光活化可控自由基聚合研究
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馬育紅
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
可控自由基聚合(CFRP)是精確控制聚合物結構的重要技術，但如何提高聚合速率，仍然是一大挑戰。UV-vis光引發的自由基聚合，是解決這一問題的重要和有套用前景的方法。CFRP的關鍵，是建立鏈增長活性種與休眠種之間的動態平衡。目前基於C-O和C-S鍵的光引發CFRP,仍然有明顯的活性種不可逆失活。其主要原因是穩定自由基與鏈增長活性種的活性不匹配，生成的休眠種不易再活化。我們提出以鏈轉移常數大的有機Te和有機Bi化合物為光聚合的鏈轉移劑，建立光活化的增長鏈與休眠種的動態平衡。特點是生成的休眠種中心是弱的C-Te或C-Bi鍵，活化速率大於以C-O和C-S鍵為中心的休眠種。主要的研究內容為：(1)Te和Bi鏈轉移劑的結構設計和合成；(2)Te和Bi鏈轉移劑調控的光聚合機理；(3)Te和Bi調控的光聚合動力學及產物結構。開發Te和Bi化合物調控的室溫紫外/可見光活化的快速可控自由基聚合新方法及套用。
結題摘要
開展了三方面的工作：（1）有機碲化合物的合成及其調控的活性自由基聚合（CRP）；（2）有機硒醚對自由基聚合的調控作用；和（3）以fac-[Ir(ppy)3]為催化劑的可見光CRP。主要成果如下： 1. 提出了一種在敞開體系中實現有機碲調控的CRP的方法（馬育紅等，CN 103113278A）。包括以PS-Li齊聚物鏈合成大分子有機碲鏈轉移劑，以及單釜有機碲化合物合成和實現CRP的工藝。以未純化的2-苯基碲基異丁酸乙酯為調節劑，實現了苯乙烯和丙烯酸丁酯的CRP，聚合產物的Mn與單體轉化率呈線性且經過原點，Mw/Mn<1.2。用單釜工藝製備了純淨的PS-b-PBA （Yuhong Ma et al.Polym. Bull.,revised）。 2. 發現二苯基二硒醚和不對稱結構的丁基芴基硒醚能顯著降低偶氮類和過氧化物引發的甲基丙烯酸酯和苯乙烯聚合的反應速率，聚合產物的Mw/Mn<1.3，但Mn不隨單體的轉化率增長。 3. 研究了fac-[Ir(ppy)3]為催化劑的可見光CRP，利用雙官能團引發劑，實驗了MMA和甲基丙烯酸三氟乙基酯（TFEMA）的CRP，Mn與單體轉化率成過原點的直線。利用單釜工藝，製備了純淨的PMMA-b-PTFEMA(Yuhong Ma, et al. Marcomol. Chem. Phys., 2013,214(22), （2624-2631）。 4. 研究了溶劑對fac-[Ir(ppy)3]為催化劑的可見光CRP的影響，發現在苯甲醚溶劑中對MMA單體，甲基丙烯酸炔丙酯(PMA)，甲基丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚合控制能力更強。實現了PMA的CRP，在單體轉化率達到90-95%時，產物的Mw/Mn才開始增大和產生凝膠。 5. 提出了以fac-[Ir(ppy)3]為催化劑，將可見光CRP與“Thiol-yne Click”相結合，利用單釜工藝對聚合物進行功能化的方法。實現了在LDPE膜上接枝PPMA,然後引入巰基，繼而固定了螢光劑（Yuhong Ma， et al. Subnitted to Langmuir.）。
