可見光催化的（甲基）丙烯酸氟代烷基酯的可控
瀏覽次數(shù)： 342 發(fā)布時(shí)間：2017-12-28 09:16:42 發(fā)布人：editor
與普通高分子材料相比，含氟材料具有許多特殊性能，在疏水/疏油性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性等方面表現(xiàn)突出，是許多領(lǐng)域和現(xiàn)代科技不可缺少的功能材料。然而，在含氟丙烯酸酯類單體的聚合過程中，受到含氟聚合物溶解性能差、易發(fā)生副反應(yīng)等方面的影響，傳統(tǒng)方法僅取得了有限的發(fā)展，難以在溫和條件下實(shí)現(xiàn)含氟丙烯酸酯類聚合物的精確合成。
可見光控制活性自由基聚合借助光致氧化還原催化劑，以單電子轉(zhuǎn)移為核心機(jī)理，其反應(yīng)條件溫和、聚合過程精確可控，近年來成為自由基聚合領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。最近，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的陳茂教授課題組報(bào)道了（甲基）丙烯酸氟代烷基酯類單體的光催化活性自由基聚合。該反應(yīng)以含氟硫代碳酸酯或全氟烷基碘為引發(fā)轉(zhuǎn)移終止劑/引發(fā)劑、有機(jī)小分子為催化劑、白色LED燈為光源，對于氟原子數(shù)目不同（n = 3~17）的單體，相應(yīng)產(chǎn)品的分子量分布均能控制在1.1左右。
圖1. 可見光催化活性自由基聚合制備含氟聚合物
光控“開/關(guān)”實(shí)驗(yàn)和擴(kuò)鏈實(shí)驗(yàn)表明，聚合反應(yīng)具有很好的時(shí)空可控性，且在單體完全轉(zhuǎn)化的情況下聚合物鏈末端仍保留著很好的反應(yīng)活性。此外，該研究小組還首次將連續(xù)流動(dòng)化學(xué)技術(shù)用于含氟單體的光催化活性自由基聚合。利用微流動(dòng)裝置光照效率高的特點(diǎn)，新技術(shù)大大提高了聚合反應(yīng)效率，且合成規(guī)模也得到了相應(yīng)提高。該研究為制備含氟丙烯酸酯類聚合物材料提供了一個(gè)溫和、高效、無金屬、精確的合成方法。
圖2. 流動(dòng)化學(xué)技術(shù)合成含氟嵌段共聚物
相關(guān)成果近期發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，第一作者是復(fù)旦大學(xué)聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士后龔紅紅。