CN105131154A - 一种植物成分为光引发剂的原子转移自由基聚合制备聚合物方法 - Google Patents
一种植物成分为光引发剂的原子转移自由基聚合制备聚合物方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种利用植物成分作为光引发剂的原子转移自由基聚合方法，属于高分子化学领域。该方法包括以下步骤：在光引发聚合条件下，将单体、原子转移自由基聚合引发剂、金属催化剂、配体、植物成分光引发剂、溶剂组成聚合反应体系，在光照射下进行原子转移自由基聚合，通过调整反应条件，得到分子量及分子量分布可控的聚合物。聚合反应条件温和，具有工业应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子化学领域，具体是利用植物成分作为光引发剂的原子转移自由基聚合制备聚合物方法。
背景技术
原子转移自由基聚合（Atomtransferradicalpolymerization,ATRP）主要是依靠大分子活性中心与卤素原子在催化剂的参与下形成增长活性中心（活性种）和与卤素原子可逆终止的大分子链自由基（休眠种）之间的平衡来控制聚合的。它可以抑制链终止反应，控制聚合速度。原子转移自由基聚合技术可以制备分子量及分子量分布可控、结构明晰、分子末端带特定功能基团的聚合物，适用单体种类多，易于工业化生产。但是，传统的原子转移自由基聚合存在催化剂用量大、催化剂需要脱出、反应温度高等不足，因而需要开发新的技术，解决现有原子转移自由基聚合技术的不足，具有非常重要的意义。
光聚合技术反应温度温和，光引发的原子转移自由基聚合已有报道（Dadashi-SilabS,TasdelenMA,YagciY.Photoinitiatedatomtransferradicalpolymerization:Currentstatusandfutureperspectives.JournalofPolymerSciencePartA:PolymerChemistry,2014,52(20):2878-2888）。存在的问题是小分子光引发剂在聚合物中相容性较差、在产物中残留未反应的光引发剂及其光解碎片因易迁移和挥发而引起气味和毒性等相关问题，严重制约了其在生物医用领域的应用。而大分子光引发剂虽然在一定程度上改善了体系的生物相容性，但存在颜色和溶解性问题。而环境友好的植物成分，例如叶绿素、黄酮等可以克服这类缺陷。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种利用植物成分作为光引发剂的原子转移自由基聚合技术，即克服传统原子转移自由基聚合温度高、能耗大的局限性，又克服现有光引发剂的缺陷。
本发明涉及一种利用植物成分作为光引发剂的原子转移自由基聚合技术，其特征在于利用植物成分作为光引发剂。
应用本发明聚合体系可以制备多种聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丁酯。其制备过程是将单体、原子转移自由基聚合引发剂、金属催化剂、配体、植物成分光引发剂、溶剂混合，置于光下照射进行反应。利用本发明进行的聚合反应具有活性聚合的特征。
本发明具有以下特点：（1）利用植物成分作为光引发剂。（2）反应在室温下进行。（3）工艺简单，得到的聚合物纯净且光泽好。
具体实施方案：
实施例1：
称取10.00g（100mmol）甲基丙烯酸甲酯单体、0.0270g（1mmol）六水合氯化铁、0.0525g（2mmol）三苯基膦、0.0002g（0.01mmol）黄酮加入到含有20ml二甲亚砜的三口瓶中，室温下磁力搅拌，加入0.0195g（1mmol）2-溴异丁酸乙酯，用氮气置换瓶中空气，置于光照射下进行聚合，光照射5小时。得到聚甲基丙烯酸甲酯。采用重量法测其转化率为30.4%，用凝胶渗透色谱分析其分子量为Mn,GPC=5200g/mol，聚合分散度PDI=1.31。
实施例2：
称取10.00g（100mmol）甲基丙烯酸甲酯单体、0.0270g（1mmol）六水合氯化铁、0.0525g（2mmol）三苯基膦、0.0009g（0.01mmol）叶绿素加入到含有20ml二甲亚砜的三口瓶中，室温下磁力搅拌，加入0.0195g（1mmol）2-溴异丁酸乙酯，用氮气置换瓶中空气，置于光照射下进行聚合，光照射5小时。得到聚甲基丙烯酸甲酯。采用重量法测其转化率为35.2%，用凝胶渗透色谱分析其分子量为Mn,GPC=6600g/mol，聚合分散度PDI=1.29。
实施例3：
称取10.00g（100mmol）甲基丙烯酸甲酯单体、0.0223g（1mmol）溴化铜、0.0035g（2mmol）N,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺、0.0002g（0.01mmol）黄酮加入到含有20ml二甲亚砜的三口瓶中，室温下磁力搅拌，加入0.0195g（1mmol）2-溴异丁酸乙酯，用氮气置换瓶中空气，置于光照射下进行聚合，光照射5小时。得到聚甲基丙烯酸甲酯。采用重量法测其转化率为22.1%，用凝胶渗透色谱分析其分子量为Mn,GPC=4600g/mol，聚合分散度PDI=1.30。
实施例4：
称取10.00g（100mmol）甲基丙烯酸甲酯单体、0.0223g（1mmol）溴化铜、0.0035g（2mmol）N,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺、0.0009g（0.01mmol）叶绿素加入到含有20ml二甲亚砜的三口瓶中，室温下磁力搅拌，加入0.0195g（1mmol）2-溴异丁酸乙酯，用氮气置换瓶中空气，置于光照射下进行聚合，光照射5小时。得到聚甲基丙烯酸甲酯。采用重量法测其转化率为26.7%，用凝胶渗透色谱分析其分子量为Mn,GPC=5200g/mol，聚合分散度PDI=1.28。
Claims (2)
1.一种利用植物成分作为光引发剂的原子转移自由基聚合方法，其特征在于利用植物成分作为光引发剂，将单体、原子转移自由基聚合引发剂、金属催化剂、配体、植物成分光引发剂、溶剂混合，在光照条件下引发单体聚合，得到分子量及分子量分布可控的聚合物。
2.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述的植物成分为叶绿素、黄酮、胡萝卜素、类胡萝卜素。
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