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簡介
編輯可逆加成斷裂鏈轉移或 RAFT 聚合是幾種可逆失活自由基聚合中的一種。 它利用硫代羰基硫化合物形式的鏈轉移劑(或類似物,從這里開始稱為 RAFT 劑)來控制自由基聚合過程中產生的分子量和多分散性 . 其他還有原子轉移自由基聚合(ATRP)和氮氧介導聚合(NMP)等。
RAFT 聚合使用硫代羰基硫化合物,例如二硫代酯、硫代氨基甲酸酯和黃原酸酯,通過可逆的鏈轉移過程來調節聚合。與其他受控自由基聚合技術一樣,RAFT 聚合可以在有利于低分散性(分子量分布)和預選分子量的條件下進行。 RAFT 聚合可用于設計復雜結構的聚合物,例如線性嵌段共聚物、梳狀、星形、刷狀聚合物、樹枝狀聚合物和交聯網絡。
概覽
編輯歷史
加成-斷裂鏈轉移過程在 20 世紀 70 年代初首次被報道。 然而,該技術是不可逆的,因此此時不能使用轉移試劑來控制自由基聚合。 在最初的幾年里,加成-斷裂鏈轉移被用來幫助合成末端功能化的聚合物。
科學家們在 20 世紀 80 年xxx始意識到 RAFT 在可控自由基聚合中的潛力。 在此期間,大分子單體被稱為可逆鏈轉移劑,但在受控自由基聚合中的應用有限。
1995 年,用于鏈平衡的退化可逆鏈轉移步驟中的一個關鍵步驟引起了人們的注意。 其本質特征是鏈轉移產物也是一種與前體轉移劑活性相近的鏈轉移劑。
今天的 RAFT 聚合主要通過硫代羰基硫鏈轉移劑進行。 它首先由 Rizzardo 等人報道。 在 1998 年。RAFT 是最通用的受控自由基聚合方法之一,因為它可以容忍單體和溶劑(包括水溶液)中非常廣泛的功能。 RAFT 聚合也已在很寬的溫度范圍內有效地進行。
RAFT的重要組成部分
通常,RAFT 聚合系統包括:
選擇溫度使得 (a) 鏈增長以適當的速率發生,(b) 化學引發劑(自由基源)以適當的速率遞送自由基,以及 (c) 中央 RAFT 平衡(見下文)有利于活性而不是 休眠狀態在可接受的范圍內。
RAFT 聚合可通過將選定量的適當 RAFT 試劑添加到常規自由基聚合中來進行。 通常可以使用相同的單體、引發劑、溶劑和溫度。
偶氮二異丁腈 (AIBN) 和 4,4'-偶氮雙(4-氰戊酸) (ACVA),也稱為 4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸) 等自由基引發劑被廣泛用作 RAFT 中的引發劑 .
提供了使用 AIBN 作為引發劑和兩種 RAFT 試劑的聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚丙烯酸的 RAFT 聚合的直觀描述。
與其他受控自由基聚合相比,RAFT 聚合以其與多種單體的相容性而著稱。 這些單體包括(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、丙烯腈、苯乙烯和衍生物、丁二烯、乙酸乙烯酯和N-乙烯基吡咯烷酮。 與 NMP 或 ATRP 相比,該工藝還適用于各種反應參數,例如溫度或雜質水平。
必須根據多種考慮來選擇 RAFT 試劑的 Z 和 R 基團。
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