氧降解反应和原子转移激素聚合与水中的分子基催化剂之间的相互作用
Phebe H van Langevelde1, Katarina Ležaić1, Jorge F J Coelho2,3
1Leiden Institute of Chemistry, Leiden University, 2300 RA Leiden, The Netherlands.
带有改性联体的铜催化剂显示了可调节的性能,用于氧气减少和聚合. 配体修饰影响氧气减少和聚合率,为有氧环境中的催化剂设计提供了洞察力.
科学领域:
- 协调化学 协调化学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 优化铜催化剂是促进有氧条件下聚合的关键.
- 了解催化剂结构-性能关系对于电催化和聚合是至关重要的.
研究的目的:
- 调查基于Cu的催化剂中的联体修饰如何影响它们在氧降解反应 (ORR),过氧化降解反应 (HPRR) 和电化学介导的原子转移基聚合 (ATRP) 中的性能.
- 为了比较Cu/tris-(2-pyridylmethyl) amine (TMPA) 与Cu催化剂的催化活性,这些催化剂具有TMPA连接物与电子捐赠的副替代物.
主要方法:
- 合成和表征Cu/TMPA和替代的TMPA催化剂.
- 在水中ORR和HPRR中的催化活性评估.
- 使用ATRP对烯酸盐和甲烯酸盐的聚合性能进行评估.
主要成果:
- 与Cu/TMPA相比,对TMPA配体的副替代降低了ORR和HPRR活动,减少了O2消耗.
- 替代的TMPA催化剂对烯酸酸聚合物 (Mw/Mn <1.3) 有效.
- 甲基酸盐的聚合与替代的TMPA催化剂导致高多分散性 (高MW/Mn) 由于过高的反应速率.
结论:
- ORR/HPRR和ATRP是水性有氧环境中的竞争过程.
- 在TMPA配体上的电子捐赠子替代剂调整了Cu催化剂的反应性,使它们在ORR/HPRR和ATRP中的性能分化.
- 干设计是优化基于Cu的分子催化剂的关键因素,用于同时ATRP和ORR/HPRR应用.
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