CuX/bpy催化体系中甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合

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讨论了以α-溴代丙酸乙酯(EPN-Br)为引发剂、卤化亚铜(CuX)/联二吡啶(bpy)为催化剂,80℃下,甲基丙烯酸甲酯(MMA)在不同溶剂中的原子转移自由基聚合(ATRP)反应。通过对催化剂CuBr或CuCl及几种溶剂的考察,发现在80℃下EPN-Br/CuBr/bpy能有效控制丙烯酸甲酯(MA)的本体ATRP反应,但并不能很好地控制MMA在EAc溶剂中的“活性”自由基聚合。当用CuCl代替CuBr为催化剂时,MMA在EAc中的聚合反应为一可控聚合过程,引发效率为0.84。通过加入过量的催化剂或选用对催化剂溶解度大的溶剂,如THF、乙腈,能有效地提高引发效率。在乙腈中,催化剂溶解度较大,EPN-Br/CuCl/bpy反应体系对聚合产物(PMMA)的分子量和分子量分布控制良好。对该体系的聚合动力学和分子量研究表明:在乙腈中,EPN-Br/CuCl/bpy引发MMA的聚合反应为一“活性”自由基聚合。用离子色谱分析了PMMA的端基卤素、用可见光谱分析了CuCl/bpy在EAc或乙腈中的络合结构,对可能的反应催化中心进行了讨论。
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