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奥特瑞普(ATRP)

  • 焦点
  • 2022-07-27
  • 91
  • 更新:2022-07-27 04:18:12

本篇文章给大家谈谈ATRP,以及奥特瑞普对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览:

化学中什么是ATRP法

原子转移自由基聚合(ATRP)

原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization,ATRP)是以简单的有机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为卤原子载体,通过氧化还原反应,在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡,从而实现了对聚合反应的控制。

编辑本段ATRP的发现

1995 年中国旅美博士王锦山博士在卡内基-梅隆(Carnegie-Mellon) 大学做博士后研究时首次发现了原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization , 简称ATRP) , 实现了真正意义上的活性自由基聚合, 引起了世界各国高分子学家的极大兴趣.这是聚合史上唯一以中国人为主所发明的聚合方法. ATRP是当今高分子化学最前沿学科之一,为2008和2009年度诺贝尔化学奖提名热门候选之一。王博士因此有可能成为中国文革后本土培养的大学、硕士生中第一个诺贝尔化学奖获得者。 王锦山在比利时攻博期间(1989-1994),得于对活性聚合机理的深刻理解,开始设想将活性阴离子聚合原理,尤其是美国Akron大学Quirk教授提出的阴离子催化的甲基丙烯酸类单体基团转移聚合(GTP)原理,即生成一个快速转换的“活性(free ion)-休眠(silyl ketene acetal)”平衡体系,应用到应用更广泛、商业价值更大的活性自由基聚合中。王博士设想,能否在活性自由基聚合中建立这样一个类似的“活性(free radical)- 休眠(R-X)”体系快速转换?什么是R-X?什么是催化体系? 一篇发表在美国化学会会刊(JACS)上的用自由基催化的SePh-基团转移自由基加成反应(ATRA)文章(D. P. Curran, et al, Group Transfer Addition Reactions of Methyl (Phenylseleno)malononitrile to Alkenes, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4279)使王博士产生了从自由基催化的SePh- 和 I-ATRA衍变成原子转移自由基聚合(ATRP)的原始设想。当发现 I- 和 SePh-体系效果不好后,王博士从金属催化的GTP和ATRA中得到灵感,终于于1994年底,成功地发现第一代ATRP引发催化体系。 就金属催化的ATRP本身而言,从概念设计,到实验证明,到ATRP名字及机理提出,均出自王锦山博士。

编辑本段ATRP的反应机理

引发剂R-X 与Mnt 发生氧化还原反应变为初级自由基R·, 初级自由基R·与单体M反应生成单体自由基R-M·, 即活性种. R-Mn·与R-M·性质相似均为活性种, 既可继续引发单体进行自由基聚合, 也可从休眠种R-Mn-X/R-M-X 上夺取卤原子, 自身变成休眠种, 从而在休眠种与活性种之间建立一个可逆平衡. 由此可见, A TRP 的基本原理其实是通过一个交替的"促活—失活"可逆反应使得体系中的游离基浓度处于极低, 迫使不可逆终止反应被降到最低程度, 从而实现"活性"/可控自由基聚合.

编辑本段引发剂

ATRP聚合体系的引发剂主要是卤代烷RX(X= Br ,Cl),苄基卤化物,α-溴代酯,α-卤代酮,α-卤代腈等,另外也有采用芳基磺酰氯、偶氮二异丁腈等。RX的主要作用是定量产生增长链。α-碳上具有诱导或共轭结构的RX,末端含有类似结构的大分子(大分子引发剂)也可以用来引发,形成相应的嵌段共聚物。另一方面,R的结构应尽量与增长链结构相似。卤素基团必须能快速且选择性地在增长链和转移金属之间交换。Br和Cl均可以采用,采用Br的聚合速率大于Cl。

编辑本段ATRP的优缺点

(一)ATRP的优点

(1)适于ATRP的单体种类较多:大多数单体如甲基丙烯酸酯,丙烯酸酯,苯乙烯和电荷转移络合物等均可顺利的进行ATRP,并已成功制得了活性均聚物,嵌段和接枝共聚物. (2)可以合成梯度共聚物:例如Greszta等曾用活性差别较大的苯乙烯和丙烯腈,以混合一步法进行ATRP,在聚合初期活性较大的单体进入聚合物,随着反应的进行,活性较大的单体浓度下降,而活性较低的单体更多地进入聚合物链,这样就形成了共聚单体随时间的延长而呈梯度变化的梯度共聚物 (3)适用于众多工业聚合方法,如本体聚合,溶液聚合,和乳液聚合.

(二)ATRP的缺点

ATRP的最大缺点是过渡金属络合物在聚合过程中不消耗, 难以提纯,残留在聚合物中容易导致聚合物老化和其他副作用。

在atrp反应中,aibn什么作用

ATRP法: 由卤化物和过渡金属络合物组成引发体系,通过卤原子的可逆转移,伴随着自由基活性种(增长链自由基)和大分子有机卤化物休眠种之间的可逆转移平衡反应,控制自由基活性种处于较低的浓度,减少了增长链自由基之间的不可逆双分子终止反应

【讨论】ATRP中混入的氧气如何影响反应

氧气会猝灭自由基。其二,是催化剂中毒,影响了一价铜和二价铜的平衡,自然就影响了反应进行。liy1008(站内联系TA)氧化了就只能进行普通自由基聚合了,

ATRP之所以能够实现自由基聚合的可控是因为在聚合反应过程中,链增长玉莲终止反应处于动态平衡当中,维持这种动态平衡靠的就是一价铜离子与自由基之间的配位作用,一价铜离子被氧化成二价铜离子后可以提供配对的电子被氧原子夺走,成为稳定的化合物,不能再与自由基实现配位平衡,因此,失去催化作用。guanyunge(站内联系TA)Originally posted by nireus at 2010-10-09 10:57:56:

氧化了就只能进行普通自由基聚合了,

ATRP之所以能够实现自由基聚合的可控是因为在聚合反应过程中,链增长玉莲终止反应处于动态平衡当中,维持这种动态平衡靠的就是一价铜离子与自由基之间的配位作用,一价铜离子 ... 也就是说一价铜一旦被氧气氧化就是不可逆的过程了,之后的反应就和自由基聚合的机理一样了?sasally(站内联系TA)ATRP中使用的是低价态的金属,有氧气容易使其氧化duxin_30(站内联系TA)氧气本身就有阻聚效果,另外氧气会将一价铜氧化为二价使得ATRP无法进行,如果LZ遇到难以除氧的问题可以考虑用AGET-ATRP,这个对氧气不是那么敏感liy1008(站内联系TA)Originally posted by liuying_2022 at 2010-10-09 17:16:59:

也就是说一价铜一旦被氧气氧化就是不可逆的过程了,之后的反应就和自由基聚合的机理一样了? 是的,其实氧气的阻聚都是其次的,因为氧阻聚只对丙烯酸类单体的聚合有阻聚的作用,对苯乙烯等单体不具有阻聚作用,一般情况下还是可以聚合的。只是不能做到可控聚合sunjy825(站内联系TA)加点零价铜,加点维生素C

奥特瑞普(ATRP)  第1张

求助:ATRP反应问题?

ATRP反应对原料的要求比较苛刻,需要无水绝氧,开始有蓝色出现时是溴化亚铜被氧化成铜了,而后应该慢慢变为黄绿色才对吧!

表面引发原子转移自由基聚合和atrp的区别

自由基聚合为用自由基引发,使链增长(链生长)自由基不断增长的聚合反应.缩聚反应是一种或几种含有二个或以上官能团的单体有机物化合成为聚合物的过程. (1)自由基聚合属于链式聚合,包括链引发、链增长、链终止.链引发方式也有多种,许多需要加入引发剂,有的可以热引发,有的可以光引发等等.链终止的方式也有不同,有的是一个自由基发生转移而导致终止,有的是两个自由基相遇偶联而终止.自由基聚合里面还有著名的原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT),你可以去了解一下. 绝大多数缩聚反应属于逐步聚合.它的聚合度与多分散度跟反应的转化率相关,聚合度是 1/(1-p),多分散度好像是1+p,p为转化率,但自由基聚合由于原理不同,也没有这样的关系,它跟具体体系,引发剂的比例等有关系. (2)自由基聚合的异构规整度比较复杂,例如聚丙烯如果用自由基聚合(工业上用配位聚合),你就很难保证两两单体之间是头对头,还是头对尾;而且有时候由于自由基在链内发生转移还会产生支链,但缩聚反应A官能团只能跟B反应,它就不会这么复杂了. (3)很多缩聚反应会脱去小分子. 如果你想详细了解这两者的不同,可以去搜索一下.

ATRP 聚合 ,如果配体加多了是铜的两倍甚至3倍,会出现什么样子的影响

从理论上来讲,一价铜离子抢夺聚合单体的一个原子(一般是卤素原子),形成自由基,从而引发反应,同时由于化学平衡,可以保持自由基的浓度不高,反应可控。配体的作用是与亚铜离子及铜离子形成配合物,使得铜离子能溶于有机相(因为一般聚合物单体是液相有机物,不能溶解铜离子,这样铜离子进入不到反应体系,就起不到催化的作用)。这样看来,如果配体只是起到使铜离子溶解的作用,而不参与其他反应的话,加多了没有影响的。

我有个项目用的是PMDETA配体,加多了没有没有影响的,不知道你的反应是什么?去文献查查这种物质的化学性质吧~

关于ATRP和奥特瑞普的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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