有机金属配合物控制的活性自由基聚合研究进展.pdf

中国科学: 化学 2014 年 第44 卷 第2 期: 236 ~ 253 SCIENTIA SINICA Chimica SCIENCE CHINA PRESS 评 述 配位化学与功能材料专刊 有机金属配合物控制的活性自由基聚合研究进展 赵亚光, 禹蒙蒙, 刘禹初, 付雪峰* 北京分子科学国家实验室; 北京大学化学与分子工程学院, 北京 100871 *通讯作者, E-mail: fuxf@ 收稿日期: 2013-09-25; 接受日期: 2013-10-31; 网络版发表日期: 2014-01-13 doi: 10.1360/N032013-00039 摘要 活性自由基聚合(Living radical polymerization, LRP)是高效可控地制备结构新颖的 关键词 高分子材料的重要方法, 近年来逐渐成为高分子合成领域的研究热点. 本文综述了一类重 活性自由基聚合 有机金属配合物 要的活性自由基聚合方法, 即有机金属配合物控制的自由基聚合(Organometallic mediated 嵌段聚合物 radical polymerization, OMRP) 的必威体育精装版研究进展, 介绍了钛、钒、铬、钼、铁、锇、钴、铑、 端基修饰与转化 钯和铜等有机金属配合物为催化剂控制的OMRP, 并简述了OMRP 方法在光致LRP 、嵌段 共聚物的合成、与其他LRP 方法联用及聚合物端基修饰和转化等方面的拓展. 此外, 本文 还对有待进一步深入探索的领域和问题提出了建议和展望. 1 引言 逆加成断裂链转移自由基聚合(Reversible addition [10, 11] fragmentation chain transfer polymerization, RAFT) . 高分子聚合物材料制备方法主要包括离子聚合、 此外, 近年来其他一些LRP 方法也有报道, 包括有机 配位聚合和自由基聚合等. 与前两种聚合方法相比, 碲试剂(Organotellurium mediated LRP, TERP)[12, 13] 、 自由基聚合具有多方面优势, 如聚合条件温和以及 有机锑试剂(Organostibine mediated LRP, SBRP)[14, 15] 对官能团、杂质及极性溶剂容忍度高[1, 2]. 因此, 自由 和 有 机 铋 试 剂 (Organobismuthine mediated LRP, 基聚合是高分子工业中最常用的聚合方法, 多种烯 BIRP)[16, 17]控制的自由基聚合、单电子转移自由基聚 烃聚合物均可通过自由基聚合得到. 对于传统的自 合(Single electron transfer LRP, SET-LRP)[18, 19] 以及有 由基聚合, 双基终止反应导致合成的聚合物结构、分 机碘试剂控制的自由基聚合(Organoiodine mediated 子量以及分子量分布控制均较差. 然而, 聚合物的组 LRP, IRP)[20, 21]等. 成、结构、分子量及分子量分布、侧链及端基结构会