一种金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法技术

本发明专利技术提供了一种金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法，该聚合方法不使用有机配体，聚合体系包括乙烯基单体、卤代烃、金属单质以及过渡金属催化剂，通过金属单质对卤代烃的活化作用从而使单体进行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。该聚合方法使用金属单质对卤代烃进行活化，提高了聚合体系的反应活性，简化聚合后处理过程、降低成本；同时该方法避免了有机配体的使用，克服了现有原子转移自由基聚合体系中使用有机化合物或极性溶剂作为配体所存在的价格昂贵、毒性较大和挥发性等缺点。

Ligand free atom transfer radical polymerization method of metal element action

The present invention provides free ligand atom transfer radical polymerization method of a metallic effect, the polymerization method does not use organic ligands, including polymerization of vinyl monomers, halogenated hydrocarbons, metals and transition metal catalyst, the activation effect of metals on halogenated hydrocarbons so that the monomers by atom transfer radical polymerization and the generation of polymers with narrow molecular weight distribution. The polymerization method using metals on halogenated hydrocarbon activation increases the activity of polymerization system, simplify the polymerization postprocessing process and reduce the cost; at the same time, the method avoids the use of organic ligands, to overcome the existing atom transfer radical polymerization system using organic compounds as ligands or polar solvents are expensive, toxic large and volatile etc..

【技术实现步骤摘要】
一种金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法
本专利技术属于高分子合成领域，更具体地，涉及一种金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法，是原子转移自由基聚合方法一种新的实施途径。
技术介绍
原子转移自由基聚合方法是实现大分子拓扑结构和端基官能团有效设计的最重要“活性”/可控聚合方法。传统的原子转移自由基聚合方法通常将有机配体(如含P、N化合物，有机酸，离子液体等)与低价态过渡金属催化剂配合使用，通过增加催化剂在体系中的溶解性同时降低其氧化还原电势来提高聚合体系的反应活性，然而这些有机化合物组分价格昂贵、毒性较大，并不能满足聚合方法的绿色发展及广泛使用要求。金属单质常用作原子转移自由基聚合反应的还原剂，通过将高价态的过渡金属还原使聚合体系生成活性催化剂物种，从而使聚合反应得以进行，同时表现出较好的可控反应特征，但是反应过程也必须配合有机配体或极性溶剂才能有足够的溶解性和氧化还原电势，从而才具有足够的活性使反应进行，然而有机配体或极性溶剂对人体健康和环境都有很大的危害。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术的目的在于提供一种金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法，其特征在于，该方法不使用有机配体，聚合体系包括乙烯基单体、卤代烃、金属单质以及过渡金属催化剂，通过金属单质对卤代烃的活化作用使所述单体进行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。

【技术特征摘要】
1.一种金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法，其特征在于，该方法不使用有机配体，聚合体系包括乙烯基单体、卤代烃、金属单质以及过渡金属催化剂，通过金属单质对卤代烃的活化作用使所述单体进行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。2.如权利要求1所述金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法，其特征在于，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、金属单质、过渡金属催化剂以及卤代烃混合均匀形成预反应混合液；其中，所述乙烯基单体与所述催化剂的摩尔比为50:1～500:1；所述乙烯基单体与所述卤代烃的摩尔比为50:1～500:1，所述金属单质与所述催化剂的摩尔比为0.1:1～4:1；(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。3.如权利要求2所述金属单质作用的无配体原子转移自由基聚合方法，其特征在于，所述乙烯基单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、氯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈和醋酸乙烯酯中的至少一种；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；所述金属单质为钾、钠、镁、铝、锌、铁、铜、银和金...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛志刚，王计嵘，王瑞，周兴平，解孝林，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42