【摘 要】
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活性可控自由基聚合是目前高分子科学中最为活跃的研究领域之一,原子转移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization,ATRP)反应是实现活性可控聚合颇为有效的一种途径
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活性可控自由基聚合是目前高分子科学中最为活跃的研究领域之一,原子转移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization,ATRP)反应是实现活性可控聚合颇为有效的一种途径,可实现众多单体的活性/可控自由基聚合.原子转移自由基聚合与传统的自由基聚合相比,具有能够合成指定结构、分子量可控、分子量分布窄的聚合物的特点,其聚合条件与自由基聚合相似.本文以二甲基亚砜(DMSO)为反应介质,成功地进行了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)及其衍生物的原子转移自由基聚合,同时对制得的聚甲基丙烯酸羟乙酯进行链结构分析,以及对聚合产物热性能和表面润湿性质的研究.最后探索了此方法在合成光学活性聚合物方面的应用.主要内容包括以下几个方面:
1.综述了原子转移自由基聚合的特点及基本原理,系统总结了ATRP的研究现状,发展趋势以及在高分子合成中的应用,讨论了功能高分子的研究现状及其ATRP在合成功能高分子方面的研究进展,并由此提出了本课题的研究目标和研究思路.
2.在DMSO中,以CuBr/四甲基乙二胺(TMEDA)为催化体系,以2-溴代异丁酸苯甲酯为引发剂,对甲基丙烯酸羟乙酯的ATRP进行了研究.聚合反应表现为一级动力学,聚合物的GPC曲线表明:随反应时间的增加所得聚合物的分子量逐渐增加,聚合物均具有较窄的分子量分布.这些结果表明此种体系具有较好的“活性”/可控特征.在成功进行甲基丙烯酸羟乙酯的活性聚合的基础上,控制合成了聚甲基丙烯酸羟乙酯的衍生物,并对所得的聚甲基丙烯酸羟乙酯及其衍生物进行了1H NMR、13C NMR、TGA、DSC、IR等表征,重点讨论了它们的立构规整性.
3.采用ATRP技术合成了具有光学活性的聚(甲基丙烯酸-L-薄荷醇酯),对所得的聚合物进行了GPC、1H NMR、13C NMR、TGA、DSC、IR的表征,研究了该类聚合物的结构及热性能.用圆二色谱图(CD)、旋光度等手段对该聚合物的手性进行了表征.
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