可見光催化的（甲基）丙烯酸氟代烷基酯的可控
瀏覽次數： 342 發布時間：2017-12-28 09:16:42 發布人：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、化學穩定性、耐熱性等方面表現突出，是許多領域和現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、易發生副反應等方面的影響，傳統方法僅取得了有限的發展，難以在溫和條件下實現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，以單電子轉移為核心機理，其反應條件溫和、聚合過程精確可控，近年來成為自由基聚合領域的重要發展方向。最近，復旦大學高分子科學系、聚合物分子工程國家重點實驗室的陳茂教授課題組報道了（甲基）丙烯酸氟代烷基酯類單體的光催化活性自由基聚合。該反應以含氟硫代碳酸酯或全氟烷基碘為引發轉移終止劑/引發劑、有機小分子為催化劑、白色LED燈為光源，對于氟原子數目不同（n = 3~17）的單體，相應產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”實驗和擴鏈實驗表明，聚合反應具有很好的時空可控性，且在單體完全轉化的情況下聚合物鏈末端仍保留著很好的反應活性。此外，該研究小組還首次將連續流動化學技術用于含氟單體的光催化活性自由基聚合。利用微流動裝置光照效率高的特點，新技術大大提高了聚合反應效率，且合成規模也得到了相應提高。該研究為制備含氟丙烯酸酯類聚合物材料提供了一個溫和、高效、無金屬、精確的合成方法。
圖2. 流動化學技術合成含氟嵌段共聚物
相關成果近期發表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，第一作者是復旦大學聚合物分子工程國家重點實驗室博士后龔紅紅。