一种生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGET ATRP体系及聚合方法技术

本发明专利技术涉及一种生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGET ATRP体系及聚合方法，所述AGET ATRP体系由聚合单体、引发剂、高价态铁卤化物催化剂、还原剂、生物质基溶剂构成，所述生物质基溶剂为乳酸乙酯或r‑戊内酯；本发明专利技术以生物质基溶剂为绿色溶剂，高价态铁卤化物为催化剂且不需要额外配体条件下进行原子转移自由基聚合，聚合过程如下：将单体、引发剂、催化剂、还原剂、溶剂按照一定摩尔比组成聚合反应体系，在无氧或有氧条件下进行ATRP聚合。本发明专利技术制得的聚合物分子量可控、分散度窄，且在聚合过程中应用生物质基绿色溶剂且无需添加配体，减少了聚合反应物质组分，降低了对环境的影响，提供一种绿色且成本低廉的绿色活性聚合技术。

Ligand free iron catalyzed AGET ATRP system and polymerization method in biomass based solvent

The invention relates to an iron-catalyzed AGET ATRP system and a polymerization method without ligands in a biomass-based solvent. The AGET ATRP system is composed of a polymeric monomer, an initiator, a high-valent iron halide catalyst, a reductant and a biomass-based solvent. The biomass-based solvent is ethyl lactate or R pentyl lactone. Atomic transfer radical polymerization was carried out with biomass-based solvents as green solvents, high valent iron halides as catalysts and no additional ligands. The polymerization process was as follows: monomers, initiators, catalysts, reductants and solvents were composed into a certain molar ratio to form a polymerization reaction system, and ATRP was carried out under oxygen-free or oxygen-free conditions. Polymerization. The polymer prepared by the invention has controllable molecular weight and narrow dispersion, and uses biomass-based green solvents without adding ligands in the process of polymerization, reduces the composition of the polymer reaction substance, reduces the impact on the environment, and provides a green and low-cost green active polymerization technology.

【技术实现步骤摘要】
一种生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGETATRP体系及聚合方法
本专利技术属于高分子化合物
，具体地说是涉及一种生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGETATRP体系及聚合方法。
技术介绍
自原子转移自由基聚合(简称ATRP)专利技术二十多年以来，由于其反应易操作，能够以传统自由基聚合的单体基本上都能以ATRP法聚合，且能合成以传统自由基聚合难以合成的多种拓扑性结构聚合物，在高分子合成领域掀起了一场革命。目前随着绿色化学的发展，科研工作人员一直在探索催化剂使用量少，反应介质对环境友好的绿色反应体系。铁催化体系由于其安全，价格低廉一直受到研究人员的兴趣。在经典的铁催化体系中，配体的选择尤为重要，不仅可以促进催化剂在反应体系的溶解性还可以调节催化剂的氧化还原电位，调控催化体系的反应活性。最早报道的可用于铁催化ATRP的配体是三苯基膦及其衍生物，但是这类配体毒性较高，价格昂贵。所以在此基础上，一类有机酸配体被用于铁催化ATRP反应中。更为有趣的是，当聚合介质为极性溶剂时，铁催化体系可用在无配体条件下成功的实施烯烃单体类聚合。目前已经发现N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，乙腈，二甲基亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGET ATRP体系，其特征在于：所述AGET ATRP体系由聚合单体、引发剂、高价态铁卤化物催化剂、还原剂、生物质基溶剂构成，所述生物质基溶剂为乳酸乙酯或r‑戊内酯。

【技术特征摘要】
1.一种生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGETATRP体系，其特征在于：所述AGETATRP体系由聚合单体、引发剂、高价态铁卤化物催化剂、还原剂、生物质基溶剂构成，所述生物质基溶剂为乳酸乙酯或r-戊内酯。2.根据权利要求1所述生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGETATRP体系，其特征在于：所述聚合单体为甲基丙烯酸酯类单体或甲基丙烯酸聚乙二醇类单体；所述高价态铁卤化物催化剂为溴化铁、氯化铁、六水合氯化铁中的一种；所述还原剂为维生素C、维生素C钠、连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的一种。3.根据权利要求2所述生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGETATRP体系，其特征在于：所述引发剂为2-溴-2-苯乙酸乙酯、α-溴异丁酸乙酯、2-溴-2-苯丙酸乙酯、2-溴-2-对甲基苯乙酸乙酯中的一种。4.根据权利要求2所述生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGETATRP体系，其特征在于：所述引发剂选用通过本体系或其他ATRP体系制备的端基带Cl或Br的高分子化合物。5.根据权利要求1所述生物质基溶剂中无配体条件下铁催化AGETATRP体系，其特征在于：所述引发剂、聚合单体、催化剂、还原剂摩尔比为1：100～800：0.1～1：0.2～2，聚合单体与溶剂的摩尔比为1：0.1～2。6.一种权利要求1所述AGETATRP体系的聚合方法，其特征在于包括下述步骤：(1)按比例将催化剂溶解在乳酸乙酯或γ-戊内酯中；(2)加入称量好的还原剂；(3)加入未除氧的单体，恒温；或者加入通氮除氧的单体，通氮除氧气，密封，注入引发剂；放入设定好温度的油浴中，恒温反应；(4)反应结束后，用甲醇或甲醇和水的混合沉淀剂处理聚合液得到高分子化合物；(5)聚合物烘干沉重，所得样品用GPC测定分子量及分子量分布；所述引发剂、聚合单体、催化剂、还原剂摩尔比为1：100～800：0.1～1：0.2～2，聚合单体与溶剂的摩尔比为1：0.1～2。7.根据权利要求6所述AGETATRP体系的聚合方法，其特征在于：所述聚合单...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈显荣，高建纲，相益信，孙道萍，李素平，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34