DCDPP-2TPA作为PET-RAFT可控活性聚合的光催化剂的应用制造技术

本发明专利技术公开了DCDPP

【技术实现步骤摘要】
DCDPP
‑
2TPA作为PET
‑
RAFT可控活性聚合的光催化剂的应用


[0001]本专利技术涉及光催化和高分子化学领域，特别涉及DCDPP
‑
2TPA作为PET
‑
RAFT可控活性聚合的光催化剂的应用。

技术介绍

[0002]光催化可控自由基聚合是近年来在传统可控自由基聚合基础上发展出的一种非常重要的可控聚合方式。因其具有聚合条件温和、制备的聚合物结构明确、对分子量的增加具有时间与空间可控性等独特优势，近几年备受关注与重视。目前已经发展出光催化原子转移自由基聚合(photo
‑
ATRP)和光催化可逆加成
‑
断裂链转移自由基聚合(photo
‑
RAFT)。
[0003]光致电荷/能量转移
‑
可逆加成断裂链转移(PET
‑
RAFT)聚合技术作为光催化可逆加成
‑
断裂链转移自由基聚合(photo
‑
RAFT)的一种重要形式，PET
‑
RAFT除了具有能耗低、反应条件温和、时间和空间可控、聚合速度可控等通用和实用的特性之外，还具备独特的高抗氧性、催化剂多样性和高化学选择性。
[0004]目前发展的用于PET
‑
RAFT聚合的光催化剂种类有限，主要依赖于金属基光催化剂，使得最终的聚合物受到金属污染，最终限制聚合物的进一步应用。有机催化PET
‑
RAFT是一种很好的替代方法，使用无金属的光催化剂，进行PET
‑
RAFT聚合过程，成功解决了聚合物中金属污染问题。目前无金属有机催化相比金属催化，需要非常高的催化剂负载量，或者使用紫外光进行聚合，聚合过程中，高能量的紫外光容易不断破坏聚合物活性末端，使聚合可控性降低。同时大部分有机催化剂氧气耐受性较差或者不明显。因此开发一种无金属、低负载量、氧气耐受性好的光催化剂在可见光下用于PET
‑
RAFT聚合，应用前景广泛，意义重大。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提出了DCDPP
‑
2TPA作为PET
‑
RAFT可控活性聚合的光催化剂的应用。
[0006]本专利技术首次使用具有聚集诱导发光(AIE)效应的DCDPP
‑
2TPA作为PET
‑
RAFT聚合的光催化剂，在可见光照射下，使用具有ppm级别的光催化剂负载量，进行光致电荷/能量转移
‑
可逆加成断裂链转移(PET
‑
RAFT)聚合。
[0007]本专利技术提供DCDPP
‑
2TPA作为PET
‑
RAFT可控活性聚合的光催化剂的应用，所述的DCDPP
‑
2TPA具有如下结构式：
[0008][0009]进一步的，所述聚合过程中使用的光源为蓝光或绿光。蓝光为450nm，绿光为510nm。
[0010]进一步的，所述PET
‑
RAFT可控聚合使用的RAFT试剂为BTPA或CPADB。BTPA和CPADB为常用的RAFT试剂。
[0011]进一步的，所述聚合所使用的单体为DMA，HEA，HEAAm，HEMA，VBS，BMA中的任意一种，但不限于所述单体；上述单体为常用的聚合单体。
[0012]进一步的，所述的DMA、HEA、HEAAm、HEMA、VBS聚合时使用的溶剂为50％DMSO和50％H2O，所述的BMA聚合时使用的溶剂为纯DMSO。
[0013]进一步的，所述DCDPP
‑
2TPA的负载量为ppm级别。
[0014]本专利技术还提供一种PET
‑
RAFT可控活性聚合方法，包括如下步骤：
[0015](1)纯化单体；所述单体为DMA，HEA，HEAAm，HEMA，VBS，BMA中的任意一种；
[0016](2)将DCDPP
‑
2TPA、单体、溶剂、RAFT试剂在容器中混合均匀，制备得到所述光催化剂、单体、溶剂、RAFT试剂的混合物；所述的RAFT试剂为BTPA或CPADB；
[0017](3)对步骤(2)得到的光催化剂、单体、溶剂、RAFT试剂的混合物，置于可见光下进行照射聚合。
[0018]进一步的，所述照射聚合前还可以去除氧气。
[0019]进一步的，所述单体、RAFT试剂、DCDPP
‑
2TPA的摩尔比为200：1：0.005～200：1：0.0005。
[0020]综上，与现有技术相比，本专利技术达到了以下技术效果：
[0021]本专利技术首次实现利用具有AIE效应的DCDPP
‑
2TPA分子以相对单体浓度为ppm级别的低负载量在可见光下作为PET
‑
RAFT聚合的光催化剂的应用。催化剂不含金属，具有ppm级别的负载量，可见光下催化，具有优异的氧气耐受性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本专利技术所使用的光催化剂化学结构式；
[0024]图2光催化剂的紫外可见吸收光谱；
[0025]图3为本专利技术所使用的光催化剂的核磁共振氢谱，所用溶剂为DMSO
‑
d6；
[0026]图4为实施列2中DMA聚合前后核磁共振氢谱对比图；
[0027]图5为实施列3中DMA聚合前后核磁共振氢谱对比图；
[0028]图6为实施例10中光开关反应中单体转化率随时间变化曲线图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例中所使用的技术手段，除特别说明外，均为本
技术人员所熟知的常规手段。实施例中所使用的各种原料，除特别说明外，均为市售常规原料。
[0031]本专利技术使用DCDPP
‑
2TPA作为光催化剂的PET
‑
RAFT可控活性聚合方法，包括如下步骤：
[0032](1)纯化单体；
[0033](2)将DCDPP
‑
2TPA、单体、溶剂、RAFT试剂在容器中混合均匀，所述单体、RAFT试剂、DCDPP
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.DCDPP
‑
2TPA作为PET
‑
RAFT可控活性聚合的光催化剂的应用，其特征在于，所述的DCDPP
‑
2TPA具有如下结构式：2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚合过程中使用的光源为蓝光或绿光。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述PET
‑
RAFT可控活性聚合使用的RAFT试剂为BTPA或CPADB。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚合所使用的单体为DMA，HEA，HEAAm，HEMA，VBS，BMA中的任意一种。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的DMA、HEA、HEAAm、HEMA、VBS聚合时使用的溶剂为50％DMSO和50％H2O，所述的BMA聚合时使用的溶剂为纯DMSO。6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述DCDPP
‑
2TPA的负载量为ppm...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿晋，李支影，张鹏飞，许有伟，张一川，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：