通过可见光在水性介质中使用ppm级的Cu催化剂进行光诱导的原子转移基聚化
Xiangcheng Pan1, Nikhil Malhotra1, Antonina Simakova1
1Department of Chemistry, Carnegie Mellon University , 4400 Fifth Avenue, Pittsburgh, Pennsylvania 15213, United States.
在水中使用铜催化剂实现了光诱导原子转移基聚合 (ATRP). 这种控制的聚合氧化甲基甲基酸 (OEOMA) 为聚合物合成提供了更环保的方法.
科学领域:
- 聚合物化学
- 绿色化学
- 摄影化学
背景情况:
- 控制激素聚合技术对于合成具有特定性质的聚合物至关重要.
- 原子转移基聚合 (ATRP) 是一种强大的受控聚合方法.
- 出于环境和安全原因,在水中进行ATRP是理想的.
研究的目的:
- 开发一种光诱导的ATRP系统,用于水性介质中的聚合物合成.
- 在可见光照射下实现氧乙烯甲基乙烯酸 (OEOMA) 的受控聚合.
- 研究水性光诱导ATRP系统的效率和控制.
主要方法:
- 使用CuBr2催化剂和tris2-pyridylmethyl) amine连接体的OEOMA的光诱导ATRP.
- 用可见光照射 (392 nm) 在受控的强度 (0.9 mW/cm2).
- 研究催化剂度,盐效应和目标分子重量.
主要成果:
- 在高度稀释的水性介质中对OEOMA进行控制的聚合 (90%v/v).
- 使用最小的铜催化剂 (22 ppm) 达到低分散度 (Mw/Mn = 1.12).
- 通过光 (开启/关闭) 证明了聚合物的外部调节和成功的链延伸.
结论:
- 在水性介质中的光诱导ATRP是OEOMA聚合的可行和可控方法.
- 该系统运行时催化剂负荷较低,离子过多,提供更绿色的替代方案.
- 能够外部调节聚合,为先进的聚合物架构和应用提供了可能性.
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