[发明专利]一种碱活化卤代烃作用的反向原子转移自由基聚合方法

摘要

本发明提供一种碱活化卤代烃作用的反向原子转移自由基聚合方法，该聚合方法不使用有机配体和自由基引发剂，聚合体系包括乙烯基单体、卤代烃、碱以及高价态过渡金属催化剂，通过碱对卤代烃的活化作用使单体进行反向原子转移自由基聚合反应生成具有窄分子量分布的聚合物。该聚合方法避免了自由基引发剂和水氧敏感的低价态过渡金属催化剂的使用，同时克服了现有原子转移自由基聚合方法使用有毒、易挥发的有机化合物作为配体存在的价格昂贵、环境污染的缺陷。

主权项

1.一种碱活化卤代烃作用的反向原子转移自由基聚合方法，其特征在于，该聚合方法不使用有机配体和自由基引发剂，聚合体系包括乙烯基单体、卤代烃、碱以及高价态过渡金属催化剂，通过碱对卤代烃的活化作用使所述乙烯基单体进行反向原子转移自由基聚合反应生成具有窄分子量分布的聚合物；该聚合方法具体包括以下步骤：(1)在无水且隔离氧气的条件下，将所述乙烯基单体、碱、高价态过渡金属催化剂及卤代烃混合均匀形成预反应混合液；其中，所述乙烯基单体与高价态过渡金属催化剂的摩尔比为200:1～500:1；所述乙烯基单体与所述卤代烃的摩尔比为200:1～500:1；所述碱与所述高价态过渡金属催化剂的摩尔比为0.2:1～4:1；(2)将步骤(1)的预反应混合液置于预定的反应温度下反应，所述乙烯基单体即开始进行反向原子转移自由基聚合反应生成具有窄分子量分布的聚合物；所述窄分子量分布聚合物的分子量分布指数为1.07～1.25；其中，所述卤代烃为2‑溴苯基乙酸乙酯、2‑溴异丁酸乙酯、2‑溴异丁酸甲酯、2‑溴丙酸乙酯、2‑溴乙基苯、氯乙酸乙酯、2‑氯丙腈和2‑溴丙腈中的任意一种；在不添加任何额外配体的情况下，所述碱直接活化所述卤代烃的碳卤键，降低所述卤代烃的氧化还原电势，加快活性自由基的生成，使得电子转移更容易发生，从而将所述高价态过渡金属催化剂还原并使得反向原子转移自由基聚合反应得以发生。