RAFT試劑-選擇合適的催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)可控聚合

實(shí)用文檔RAFT試劑-選擇合適的催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)可控聚合RAFT工藝RAFT試劑分類(lèi)RAFT試劑和單體兼容性表RAFT工藝RAFT（即可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移）是活性自由基聚合的一種形式。CSIRO在1998年發(fā)現(xiàn)了RAFT聚合。1它很快成為大家研究的焦點(diǎn)，該方法可以合成含有由嵌段、接枝、梳狀和星形結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的復(fù)雜構(gòu)型，具有預(yù)定分子量的大分子結(jié)構(gòu)。2RAFT聚合的應(yīng)用范圍非常廣泛，適用于一系列單體和實(shí)驗(yàn)條件，包括水溶性物質(zhì)的制備。選擇合適的催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)可控聚合。

在RAFT方法中，取代單體在合適的鏈轉(zhuǎn)移劑（RAFT試劑或CTA）存在下，發(fā)生了常規(guī)自由基聚合。通常使用的RAFT試劑包括硫代羰基硫基化合物，如二硫代酯1

、二硫代氨基甲酸酯4,5、三硫代碳酸酯6和黃原酸酯7

，通過(guò)可逆鏈轉(zhuǎn)移方法可以控制聚合過(guò)程。使用合適的RAFT試劑可以合成具有低多分散指數(shù)（PDI）和高官能度的聚合物（圖1）。圖1.傳統(tǒng)自由基聚合制備的聚合物與使用RAFT法制備的聚合物的常規(guī)比較。RAFTCTA通常具有硫代羰基硫基（S=C-S）以及取代基R和Z，其可以影響聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，以及更重要的結(jié)構(gòu)控制程度。聚合反應(yīng)的引發(fā)一般利用常規(guī)的熱、光化學(xué)或氧化還原方法完成，選擇適用于特定單體和反應(yīng)介質(zhì)的RAFT試劑將決定RAFT聚合實(shí)驗(yàn)的成功與否（圖2）。圖2.RAFT試劑的一般結(jié)構(gòu)；RAFT試劑的選擇對(duì)于獲得具有低PDI和可控結(jié)構(gòu)的聚合物而言至關(guān)重要。RAFT試劑分類(lèi)默克帶你理解RAFT試劑分類(lèi)，RAFT試劑的溶解性和反應(yīng)性取決于R和Z基團(tuán)；因此，不同的RAFT試劑適用于特定類(lèi)型的單體。RAFT試劑的主要分類(lèi)包括：二硫代苯甲酸酯轉(zhuǎn)移常數(shù)非常高容易水解高濃度下可能會(huì)導(dǎo)致阻滯三硫代碳酸酯轉(zhuǎn)移常數(shù)高水解穩(wěn)定性高（相比于二硫代苯甲酸酯）阻滯小二硫代氨基甲酸酯由N上的取代基決定活性對(duì)富電子單體有效RAFT試劑和單體兼容性表表1中列出了具有聚合常用單體所對(duì)應(yīng)的RAFT試劑。加號(hào)和減號(hào)代表單體與RAFT試劑之間的相容性程度。例如，貨號(hào)723037（表1中的第五項(xiàng)）在苯乙烯、甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酰胺聚合反應(yīng)中的效果非常好，在丙烯酸酯和丙烯酰胺顯示出中等活性，但不能用于乙烯基酯或乙烯基酰胺。這個(gè)表格