甲基丙烯酸甲酯的高效ATRP催化體系研究.pdf

1、本論文建立了2個(gè)甲基丙烯酸甲酯的高效ATRP催化體系。首先研究了用葡萄糖為還原劑的Fe(III)催化甲基丙烯酸甲酯(MMA)的AGET ATRP體系，通過在體系中加入無機(jī)堿NaOH，降低鐵鹽的氧化還原電位，從而獲得高效的催化體系。另一方面，采用油溶性有機(jī)銅鹽催化MMA聚合，成功構(gòu)建新型的高效的ICAR ATRP催化體系，使體系中催化劑用量降至ppm級并保持較快的聚合速率以及較好的控制性。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　(1)體系一

2、：將催化劑量的NaOH加入到鐵鹽催化的AGET ATRP體系中，通過提高鐵鹽的氧化還原能力提高聚合速率，從而獲得活性較高的催化體系。聚合體系以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為單體，2-溴代異丁酸乙酯(EBiB)為引發(fā)劑，F(xiàn)eCl3·6H2O為催化劑，三-(3,6-二氧雜庚基)胺(TDA-1)為配體，葡萄糖(PTT)為還原劑，四氫呋喃(THF)為溶劑的條件下，詳細(xì)研究了在加入與不加無機(jī)堿NaOH的條件下MMA聚合動力學(xué)，研究發(fā)現(xiàn)加入NaOH后，

3、聚合速率明顯加快同時(shí)對聚合控制性影響不大；同時(shí)也考察了在堿性條件下Fe(III)濃度對聚合反應(yīng)的影響。通過對聚合物的核磁(1H NMR)表征以及以聚合物為大分子引發(fā)劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，表明聚合所得的PMMA具有“活性”鏈末端。最后通過對加入與不加NaOH時(shí)三價(jià)鐵絡(luò)合物進(jìn)行循環(huán)伏安表征，證實(shí)了加入堿性物質(zhì)能夠加快聚合速率的機(jī)理的推測。
　　(2)體系二：采用油溶性有機(jī)金屬銅鹽做催化劑，AIBN為自由基引發(fā)劑的均相ICAR ATRP體系，

4、首次在兼顧聚合速度和聚合控制性的情況下將催化劑用量降至2ppm以下。聚合體系以MMA為單體，以1,4-(2-溴-2-異丁酰氧)苯(BMPB2)為ATRP引發(fā)劑，N,N-二丁基二硫代氨基甲酸銅(Cu(SC(S)N(C4H9)2)2)或N,N-二丁基二硒代氨基甲酸銅(Cu(SeC(Se)N(C4H9)2)2)為催化劑，N,N,N',N',N''-五甲基二亞乙基三胺(PMDETA)為配體，詳細(xì)研究了催化劑以及自由基引發(fā)劑濃度對聚合體系的影響以