電荷轉移聚合物（charge-transfer polymer），即形成電荷轉移複合物的聚合物。按聚合物中可發生電荷轉移基團分為給體型電荷轉移聚合物和受體型電荷轉移聚合物。兩前者較為常見，如聚乙烯基吡啶-碘分子、聚N一乙烯基咔-碘分子等體系中的聚合物。將電子轉移到碘分子上，形成具有導電性的電荷轉移複合體系。當給體型電荷轉移聚合物與受體型電荷轉移聚合物形成電荷轉移聚合物時，稱為電荷轉移型高分子間聚合物。
基本介紹
- 中文名：電荷轉移聚合物
- 外文名：charge-transfer polymer
- 解釋：電荷轉移複合物的聚合物
- 舉例：聚乙烯基吡啶-碘分子
定義,聚合物簡介,光敏化電荷,
定義
電荷轉移聚合（charge-transfer polymerization）是鏈引發或鏈增長中包含電子一給體相互作用的聚合反應。可分為3種：(1)單體為電荷轉移作用的一個組分，其中又有單體作為電子給體和作為電子受體兩種情況。光誘導電荷轉移聚合中主要產生離子自由基而後進行自由基聚合反應。而熱誘導電荷轉移聚合形成的離子自由基可以正離子機理、負離子機理和自由基機理進行。(2)電荷轉移雙組分均為引發劑，主要是光誘導電荷轉移引發聚合反應，以自由基機理進行。(3)電子給體、受體都是烯類單體，進行自由基交替共聚合。
聚合物簡介
自20世紀50年代初，R.S.Mulliken提出了電荷轉移理論，到60年代就套用於高分子化學。1963年報導的N一乙烯基咔唑在電子受體存在時形成電荷轉移複合物而引發聚合，開闢了電荷轉移聚合這一新領域。
電荷轉移聚合是自由基聚合中鏈引發或鏈增長過程含有電子給體一電子受體相互作用的聚合方式，即電荷轉移作用引起的聚合。按照能量來源不同，它們可以由熱引發引起電荷轉移聚合，也可以是光引發導致電荷轉移聚合。前者涉及基態電荷的轉移，後者則主要是激發態電荷的轉移。光引發的電荷轉移聚合是目前研究較多的。
很多含有氮、硫、氧、磷的有機化合物，如胺、醚、硫醚、三苯基磷等，其中的N、S、O、P原子上具有未成鍵電子，電荷密度較大，具有給電子能力，稱為電子給體（D）；另外有很多有機物如四氰基乙烯、四氯苯醌、二氯二腈苯醌等，由於雙鍵、苯環或醌上帶有較強的負性取代基，電子密度低，有受電子能力，稱為電子受體（A）。芳香稠環化合物，由於π電子流動性大，既可作為電子給體，亦可作為電子受體。電子給體和電子受體因分子問相互作用而形成的分子化合物稱為電子轉移複合物。
較強的電子給體和受體之間較易相互作用，形成穩定的基態電荷轉移複合物。其最主要、最普遍的特徵是在紫外一可見光譜中可以檢測到一個新的吸收峰，這是分子問電荷轉移的結果。因此，通常可以從測定紫外一可見光譜來判斷是否生成了CTC。例如四氰基乙烯與N，N一二甲基苯胺在二氯甲烷中混合，在波長為675nm處出現CTC吸收峰。
較弱的電子給體與受體間相互作用弱，不可能在基態發生電荷轉移，但它們可通過吸收紫外光而定域激發，形成激發態，再和適當的基態分子作用，形成激基複合物。
這是因為處於激發態的電子給體（或電子受體）能量較高，比其基態更活潑，更易與受體（或給體）相互作用。所以激基複合物通常是由定域激發的分子與另一基態分子複合而成的。典型的基態複合物可以在螢光光譜上檢測到它的螢光吸收峰。
光敏化電荷
最近陸續有一些光敏化電荷轉移聚合的報導，其機理實際上是一類離子型聚合的光聚合反應。例如，以氯金酸鈉（Na AuCl4·2H2O）作為催化劑，在硝基苯溶劑中進行的乙烯基咔唑的光聚合反應，研究表明，如果在無光照情況下通過電荷轉移絡合物生成聚合反應的活性中心，在光照的情況下，電荷轉移絡合物受光激發，有可能發生電子移動而產生起始的離子中心而引起聚合。實驗結果指出，氯金酸鈉催化的乙烯基咔唑的聚合速度在光照的情況下大大加快，如圖1所示。
圖1 光敏化電荷轉移聚合
由於光敏化的電荷轉移聚合作用，有可能大大提高可以發生光致聚合作用的單體的數目．這方面的研究結果，很有可能對感光性樹脂研究工作的進展起一定的促進作用。
