原子转移自由基聚合及其应用新进展(精)

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铁催化的原子转移自由基聚合

近年来，铁催化的原子转移自由基聚合（ATRP）作为一种重要的有机合成方法，引起了广泛的关注。该方法通过铁催化剂在反应体系中引发自由基反应，实现了单体的控制聚合，从而得到了具有特定功能的高分子材料。本文将介绍铁催化的原子转移自由基聚合的原理、应用以及未来的发展方向。

一、铁催化的原子转移自由基聚合的原理

铁催化的原子转移自由基聚合是一种以铁为催化剂的自由基聚合方法。在传统的自由基聚合中，由于反应中自由基的高活性和难以控制的特性，往往导致聚合产物的分子量分布较宽。而铁催化的原子转移自由基聚合通过引入铁催化剂，可以实现对反应过程的精确控制，从而得到具有窄分子量分布的高分子材料。

在铁催化的原子转移自由基聚合中，首先需要选择合适的铁催化剂。常用的铁催化剂包括铁卤化物、铁胺配合物等。这些铁催化剂可以与自由基反应生成铁自由基，进而引发单体的聚合反应。同时，通过调节反应条件，如温度、溶剂、反应时间等，可以控制聚合反应的速度和分子量分布。

二、铁催化的原子转移自由基聚合的应用

铁催化的原子转移自由基聚合在合成功能高分子材料方面具有广泛

功能的高分子材料，如星形高分子、共聚物、嵌段共聚物等。这些高分子材料在生物医学、材料科学、电子器件等领域具有重要的应用价值。

例如，在生物医学领域，铁催化的原子转移自由基聚合可以用于合成具有控制释放功能的药物载体。通过调节聚合反应的条件，可以控制药物的释放速度和时间，实现药物的持续释放，提高治疗效果。此外，铁催化的原子转移自由基聚合还可以用于合成具有生物相容性和生物降解性的高分子材料，用于组织工程、药物传递等方面。三、铁催化的原子转移自由基聚合的未来发展

原子转移自由基聚合在星形聚合物合成中的应用

一、本文概述

随着材料科学的深入发展，聚合物的合成及其性能优化已成为科研和工业界的重要研究方向。在众多合成技术中，原子转移自由基聚合（ATRP）因其独特的反应特性，如反应条件温和、反应活性高、聚合度可控等，受到了广泛关注。特别是其在星形聚合物合成中的应用，不仅丰富了聚合物的种类，还极大地改善了聚合物的性能。

星形聚合物，由于其独特的结构特点，如高支化度、低粘度、良好的溶解性等，被广泛应用于涂料、粘合剂、生物医药等领域。原子转移自由基聚合技术，通过精确控制聚合过程，能够合成出具有预定结构、性能和功能的星形聚合物，为星形聚合物的制备提供了强有力的技术支撑。

本文旨在探讨原子转移自由基聚合在星形聚合物合成中的应用。我们将首先介绍原子转移自由基聚合的基本原理和反应特点，然后重点分析其在星形聚合物合成中的具体实现方法、反应条件以及影响因素。我们还将对原子转移自由基聚合制备的星形聚合物的性能进行评估，并展望其在未来材料科学领域的应用前景。

通过本文的阐述，我们期望能够增进对原子转移自由基聚合在星形聚合物合成中应用的理解，为相关研究和应用开发提供有益的参考

和启示。

二、原子转移自由基聚合的基本原理

原子转移自由基聚合（ATRP）是一种重要的聚合技术，其基本原理涉及自由基的产生、传播和终止等步骤。在ATRP过程中，一个过

渡金属配合物作为催化剂，通过氧化还原反应不断地在低价和高价态之间转换，从而实现自由基的生成和控制。

在引发阶段，引发剂（如卤代烃）与过渡金属配合物（如铜（I）配合物）发生氧化还原反应，生成一个自由基和一个新的过渡金属配合物。这个自由基随后引发单体聚合，形成链自由基。

原子转移自由基聚合制备生物材料的研究进展

第４０卷第９期
２１０２年５月
广
州
化
工
Βιβλιοθήκη Baidu
Ｖｏ．．１４０Ｎｏ９Ｍａ．ｖ２０１２
ＧｕａｚｏｅｉａｎｄｔｙｎｇｈｕＣｈｍｃｌＩｕｓｒ
原子转移自由基聚合制备生物材料的研究进展术
焦淑菲，尹艳镇，史忠丰
医疗成像、抗菌表面、聚合物一蛋白杂合物等生物材料。
关键词：原子转移自由基聚合；生物材料；进展
中图分类号：６１Ｏ３
文献标识码：Ａ
文章编号：０ — ６７２１）９０１ — ３１１９７（０２０ — ０３００
ＴｈｓａｃＰｒｇｅｓｏｏａｅｉｌｅａｅｙＡＴＲＰｅＲｅｅｒｈｏｒｓｆＢｉｍｔｒａｓＰｒｐｒｄｂＪＡｈｆｉＩａｚｅ，ＨｈｎｆｎＩＯＳｕ— ｅ，ＹＮＹｎ— ｈｎＳＩｏｇ— ｅｇＺ（ｃｏｌｆｈｍｉｒｎｈｍｃｌｎｉｅｎ，ＱｎｈｕＵｉｒｉ，ＳｈｏｏｅｓｙａｄＣｅｉｇｅｒｇｉｚｏｎｖｓｙＣｔａＥｎｉｅｔＧａｇｉｉｚｏ３００，ｈｎ）ｕｎｘＱｎｈｕ５５０Ｃｉａ

原子转移自由基聚合ATR

5
•自由基聚合 •几种重要, •有效的方法
பைடு நூலகம்
•引发转移 •终止剂法
•氮氧自由基 •控制的
•稳定自由基 •方式聚合 •(SFRP)
•原子转移 •自由基聚合
•(ATRP)
•可逆加成--裂解 •链转移聚合 •(RAFT)
6
其中原子转移自由基聚合(ATRP)方法速度快,反应温度适中,适用单体范围广,甚至可以在少量氧存在下进行,分子设计能力强是现有其他活性聚合方法无法比拟的。
13
由此可见
ATRP 的基本原理其实是通过一个交替的“促活--失活”可逆反应使得体系
中的游离基浓度处于极低, 迫使不可逆终止反应被降到最低程度, 从而实现“活性”/可控自由基聚合.
14
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
• 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、心、肺、肾等多脏器严重损害的，全身性疾病，而且不少患者同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如下：
27
但也必须指出
ATRP 仍存在一些问题。目前的ATRP 体系还不能有效地用于一些低活性单体，如乙烯、α-烯烃、氯乙烯和醋酸乙烯酯等。由于丙烯羧类单体中的羧基能与ATRP 体系中的催化剂——过渡金属卤化物(CuBr, CuCl)反应，并且使胺类配体质子化，导致催化剂中毒，因此无法直接用ATRP 合成此类聚合物。
如M arcHusseman等用带有原子转移自由基引发基团的硅烷在硅表面发生ATRP, 制得烯类单体的均聚物刷及嵌段或无规聚合物刷子, 用于控制聚合物的表面性质.

原子转移自由基聚合(ATRP)简介

1引言

聚合物合成的控制一般指对聚合物结构和分子量的控制。活性聚合可以得到分子量分布极窄的聚合物，是制备结构明晰的聚合物的理想方法。与传统聚合相比，活性聚合具有如下特征：(1)一级动力学特征，即聚合速率与时间呈线性关系；

(2)聚合物的目标分子量可事先设计，且聚合物数均分子量随单体转化率的增长而线性增长；(3)分子量分布窄；(4)聚合物链末端在单体耗尽后仍能保持活性，再次加入单体可继续引发增长。

活性聚合最早报道于1956年，Szwarc课题组以萘钠为引发剂，在低温四氢呋喃溶剂中实现了苯乙烯的阴离子聚合，即为高分子科学史上的第一例活性聚合。因聚合物溶液在反应停止后保存数月仍能引发新的单体进行聚合，因而被称为“活性”聚合。这一聚合方法率先实现了对聚合物分子量的控制性，亦为功能化聚合物结构设计的研究开辟了新思路。但阴离子聚合反应有其难以避免的局限性，如：需要高纯度试剂，反应条件极为苛刻，聚合体系必须严格无水无氧，反应不能含有其他杂质，单体适用性也十分有限。20世纪末期，高分子科学家逐渐将目光转向了“活性”自由基聚合(LRP)。

1982年Otsu课题组报道了引发-转移-终止剂聚合法(Iniferter)，该方法中Iniferter试剂可产生两种活性不同的自由基，活性较高的自由基引发单体聚合，活性较低的自由基不能引发聚合，而是与增长自由基发生链终止。通过这一策略有效降低了增长自由基的浓度，从而实现了“活性”聚合。此后，人们发现建立活性种与休眠种之间的可逆平衡，以此控制体系中增长自由基的浓度，是实现“活性”自由基聚合的关键所在。遵循这一思路，人们逐渐实现了各种各样的“活性”自由基聚合方法，如氮氧稳定自由基聚合法(NMP)，原子转移自由基聚合法(ATRP)，可逆加成断裂转移聚合法(RAFT)，单电子转移自由基聚合法(SET-LRP)等。

原子转移自由基聚合的研究新进展_AGETATRP

技术进展

原子转移自由基聚合的研究新进展

)))AGET ATRP

王银豪,蒋学,黄丹

(江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122)

摘要:原子转移自由基聚合(ATRP)是目前高分子化学领域的研究重点之一,AGET A TR P 又是在传统A TRP 基础上衍生出的一种摒弃ATRP 一些缺点的新型活性/可控聚合方法。重点介绍了AGET ATRP 反应的机理、引发体系、催化体系、还原剂、反应介质及反应条件,以及对AGET ATRP 技术的前景与展望。

关键词:原子转移自由基聚合;AGET A TRP;还原剂;研究进展中图分类号:TQ316.322

文献标识码:A

文章编号:0253-4320(2010)01-0015-05

Latest advances in research of atom transfer radical polymerization:

Activators generated by electron transfer ATRP

WANG Yin -hao ,JIANG Xue,H U ANG Dan

(Key Laboratory of Eco -Textiles of M inistry of Education,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

Abstract :Atom Transfer Radical Polymerization(ATRP)is one of the most active fields in p olymer science,and AGE T ATRP is derived on the basis of ATRP,having taken away some shortcomings of ATRP.In this paper,the mechanism,initiators,catalyst systems,reduci ng agents,polymerization mediums and conditi ons of AGE T ATRP are introduced,the prospect of AGE T

原子转移自由基聚合(ATRP)

ATRP 原子转移自由基聚合(ATRP)Atom Transfer Radical Polymerization 一:ATRP的发现者 1995 年中国旅美博士王锦山博士在卡内基梅隆(Carnegie2Mellon) 大学做博士后研究时首次发现了原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization , 简称ATRP) , 实现了真正意义上的活性自由基聚合, 引起了世界各国高分子学家的极大兴趣.这是聚合史上唯一以中国人为主所发明的聚合方法. 二:ATRP的反应机理引发剂R-X 与Mnt 发生氧化还原反应变为初级自由基R·, 初级自由基R·与单体M反应生成单体自由基R-M·, 即活性种. R-Mn·与R-M·性质相似均为活性种, 既可继续引发单体进行自由基聚合, 也可从休眠种R-Mn-X/R-M-X 上夺取卤原子, 自身变成休眠种, 从而在休眠种与活性种之间建立一个可逆平衡. 由此可见, ATRP 的基本原理其实是通过一个交替的"促活—失活"可逆反应使得体系中的游离基浓度处于极低, 迫使不可逆终止反应被降到最低程度, 从而实现"活性"/可控自由基聚合. 三:ATRP的优缺点 (一)ATRP的优点 (1)适于ATRP的单体种类较多:大多数单体如甲基丙烯酸酯,丙烯酸酯,苯乙烯和电荷转移络合物等均可顺利的进行ATRP,并已成功制得了活性均聚物,嵌段和接枝共聚物. (2)可以合成梯度共聚物:例如Greszta等曾用活性差别较大的苯乙烯和丙烯腈,以混合一步法进行ATRP,在聚合初期活性较大的单体进入聚合物,随着反应的进行,活性较大的单体浓度下降,而活性较低的单体更多地进入聚合物链,这样就形成了共聚单体随时间的延长而呈梯度变化的梯度共聚物 (二)ATRP的缺点 (1) ATRP的最大缺点是过渡金属络合物的用量大,且在聚合过程中不消耗,残留在聚合物中容易导致聚合物老化; (2)活性自由基的浓度很低(为了避免偶合终止),因而聚合速度太慢 (3)得到充分研究的聚合方法,目前仅限于本体聚合和溶液聚合,有利于工业化的乳液聚合方法正在研究中.

原子转移自由基聚合及其在新型高分子材料合成中的应用

息材料及新型含氟材料等高技术领域都具有广
泛的应用前景。自１９９５年王锦山等首次发现
该项技术以来，起了国际学术界和工业界的引
极大兴趣。１原子转移自由基聚合原理
维普资讯 http://www.cqvip.com
第１卷第５８期
２００２年９月
高分子材料科学与工程
ＰＯＬＹＭＥＲＡＴＥＲＩＭＡＬＳＳＥＮＣＥＣＩＡＮＤＥＮＧＩＥＥＲＩＧＮＮ
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原子转移自由基聚合及其在新型高分子材料合成中的应用
华静，张一烽

高分子材料的研究进展与应用前景

高分子材料的研究进展与应用前景随着社会的不断发展和科技的日新月异，高分子材料作为新兴

材料，受到了越来越多的关注。高分子材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘等优点，同时可通过改变其结构和性质，使其具备

多种特殊性能。因此，在材料科学领域，高分子材料引起了广泛

的研究和应用。

一、高分子材料的研究进展

1. 可控聚合技术

可控聚合技术是高分子材料研究及应用的重要方向之一，主要

是指通过控制聚合反应条件，使得高分子材料的分子量、分子量

分布、结构和性质等方面得到精确控制。目前可控聚合技术主要

有原子转移自由基聚合、共聚合反应等。

原子转移自由基聚合（ATRP）是一种较为成熟的可控聚合技术，该技术可以合成具有精确结构和性质的高分子材料，因此被

广泛应用于药物传输、催化剂、光电材料等领域。

共聚合反应是一种介于自由基聚合和离子聚合之间的聚合反应。通过调节反应物的配比和反应条件，可以得到各种互不兼容的结

构改性高分子材料。共聚合技术被广泛应用于光学材料、生物材

料以及涂料等领域。

2. 超分子化学

超分子化学是高分子材料领域的一个重要分支，在该领域研究

者通过设计合成各种分子间相互作用的高分子材料，使其具备特

殊的结构和性能。目前，超分子化学技术在生物材料、药物传输、光学材料等领域具有广泛的应用前景。例如，在药物传输领域，

超分子聚合物可通过靶向药物传输，提高药物传输的效率和减少

副作用。

3. 功能化高分子材料

功能化高分子材料是在高分子材料中引入功能单元，使其具备

特殊的性质和应用功能，如光、电、磁、冷致形状记忆等。目前，功能化高分子材料在生物医学、催化剂、传感器等领域具有广泛

原子转移自由基聚合催化剂

一、引言

随着科技的飞速发展，高分子材料在我们的日常生活和工业生产中发挥着越来越重要的作用。作为高分子合成中的关键技术之一，聚合反应对于高分子材料的发展具有至关重要的影响。其中，原子转移自由基聚合（Atom Transfer Radical Polymerization，简称ATRP）是一种高效、环保的聚合方法，其催化剂的研究与应用受到了广泛关注。本篇文章将对原子转移自由基聚合催化剂的特性、发展历程、在合成高分子材料中的应用以及未来展望进行深入探讨。二、原子转移自由基聚合催化剂的特性

原子转移自由基聚合催化剂主要由过渡金属和配位基组成。这些催化剂可以在温和的条件下高效地引发和传播自由基聚合反应，从而实现高分子材料的可控制备。催化剂的活性中心通常为过渡金属，如铜、铁、钴等，它们能够与配位基形成稳定的络合物，进一步催化自由基聚合反应。

原子转移自由基聚合催化剂的主要特性包括：催化活性高、适用范围广、聚合过程可控制等。首先，催化剂能够高效地引发和催化聚合反应，使得聚合反应能够在较短的时间内完成，并获得较高分子量的聚合物。其次，催化剂对不同的单体具有良好的适应性，能够用于合成多种不同结构的高分子材料。最后，通过调整催化剂的浓度、反应温度等参数，可以实现对聚合过程的精确控制，进而获得具有特定性能的高分子材料。

三、原子转移自由基聚合催化剂的发展历程

自20世纪90年代初原子转移自由基聚合被发现以来，该领域的研究经历了漫长的发展历程。从最初的铜催化体系到如今多样化的催化剂体系，原子转移

原了转移自由基聚合最新研究进展

关键词：原于转移自由基聚台
进展催化剂脱睬
聚台物分子设计
括性聚合具有无终止、转移、发速率远大无引于增长速率等特点，实现分子设计，成具有特是合
金属化合物；Ｌ为配位剂；Ｒ—Ｍ一ｘ为聚合物
卤化物；Ｒ—Ｍ・其失去卤原子所对应的自由为
作者简介：廖明义，士．教授，｝从事聚合物结构博副要与性能厦加工改性等责的研究ｒ１作已在国内外发表论文３０余篇，系电话：（４１３３３３３６；ｒｉ联０１）６１３转２９Ｅ—ｔｌａ：
台
成
树
脂
及
塑
料
２０年第１卷１２３９
由最初的ｎ位含有诱导或共轭基团的卤化物扩
之一。目前．人们主要通过选择合适的催化体系
实现温度的优化。Ｍｔａｚｓｉ人采用Ｍ６ａｊｅｋ等ｙｓｗｅ一ＴＥ作为溴化亚铜配体、ＰＥＡ作为ＲＮＭＤＴＦ（Ａ）配体 … ，ｏ下实现（ｅＯｃ：６℃ 甲基）丙烯酸酯类单体的可控聚合。Ｔｋｔｓｉ人采用Ｈｔ《Ｐｊａａｈ等￣ｕａＰｌ，ｆ

原子转移自由基聚合基本原理及最新进展

=k
[ RX ]o a
[ CuX ]o b
[L ]o c
[ CuX2 ]o d
在均相催化体系中 ,
表观增长速率常数
kapp p
与
引发剂、卤化亚铜和配位体的浓度成正比 , 而与卤
化铜的浓度成反比. 对 St、MA、MMA、BA 等多
种单体的动力学研究表明 : 当转化率达到 90%时 ,
由于自引发、不可逆转移和终止反应形成的链少于
原子转移自由基聚合 (ATRP) , 是近几年迅速发展并有着重要应用价值的一种活性聚合技术。自从 1956年 Szwarc[ 1 ]等报道了一种没有链转移和链终止的负离子聚合技术以来 , 活性聚合的研究得到了巨大的发展 , 并一直是高分子学术界高度重视的领域。1983年 W ebster等 [ 2 ]成功地实现了适用于丙烯酸酯类单体的基团转移聚合。随后又成功的实现了开环聚合 [ 3 ] 、活性正离子聚合 [ 4, 5 ] 、络合负离子聚合 [ 6 ] 以及无金属离子的活性负离子聚合 [ 7〗。 1993年 Xerox公司在苯乙烯的普通自由基聚合体系中加入有机自由基捕捉剂 ( Tempo体系 ) [ 8 ] , 使反应体系在聚合过程中自由基保持较低的浓度 , 从而抑制了自由基的副反应。第一次实现了 " 活性 " 自由基聚合。与此同时 , 1995年《美国化学会志》报道了 CarnegieM ellon大学 M atyjaszew ski教授和王

原子转移自由基共聚(ATRP)反应的实例及研究进展

原子转移自由基共聚（ATRP）反应的研究进展

摘要：活性自由基聚合是目前高分子科学中最为活跃的研究领域之一。原子转移自由基聚合(A TRP)反应是实现活性聚台的一种颇为有效的途径，也是高分子化学领域的最新研究进展之一。ATRP的独特之处在于使用了卤代烷作引发剂，并用过渡金属催化剂或退化转移的方式，有效地抑制了自由基双基终止的反应。ATRP可以同时适用于非极性和极性单体，可以制备多种结构形式的、结构清晰的高分子化合物。可实现众多单体的活性／可控自由基聚合。介绍了ATRP的研究进展，包括ATRP反应的特点、聚合反应机理、应用、研究现状及前景展望。

关键词：原子转移自由基聚合，机理，反应体系，共聚，研究进展

活性聚合是高分子化学的重要技术，是实现分子设计，合成一系列结构不同、性能特异的聚合物材料，如嵌段、接枝、星状、梯状、超支化等特殊结构的聚合物的重要手段．活性聚合可分为阳离子活性聚合、阴离子活性聚合、配位活性聚合、活性自由基聚合等．迄今为止发展最完善的是阴离子活性聚合，然而，阴离子活性聚合对反应条件要求苛刻、可聚合的单体也较少，应用范围很有限．与其它类型聚合反应相比，活性自由基聚合集活性聚合与自由基聚合的优点为一身，不但可得到相对分子量分布极窄，相对分子量可控，结构明晰的聚合物，而且可聚合的单体多，反应条件温和易控制，容易实现工业化生产．所以，活性自由基聚合具有极高的实用价值，受到了高分子化学家们的重视．

但是，自由基聚合存在与活性聚合相矛盾的基元反应或副反应，使聚合过程难以控制。因此，自由基的活性聚合或可控聚合一直是人们努力探索的课题。受有机合成中利用过渡金属催化原子转移自由基加成合成新的c—c键方法的启发，1995年，王锦山博士在卡内基一梅隆大学首次提出了原子转移自由基聚合(ATRP)的概念，并成功地将其应用于合成结构可控的聚合物，从而实现了活性自由基聚合领域的历史性突破，引起了世界各国高分子学家的极大兴趣。本文将对A TRP的研究进展进行综述。

原子转移自由基聚合

Matyjaszewski
四：ATRP的发展 ATRP的发展
• ①反向ATRP的机理
式中, I-I 为引发剂; Mn+ 1t为氧化态过渡金属络合物; Mnt 为还原态过渡金属络合物; I-M·,I-Mn·为活性种;I-M-X,I-Mn-X 为休眠种.
四：ATRP的发展 ATRP的发展
• ①反向ATRP的机理反向A TRP 是从自由基I·或I-P·和Mn+ 1tX的钝化开始的. 在引发阶段, 引发自由基I·/I-M·一旦生成, 就可以从氧化态的过渡金属络合物Mn+ 1tX上夺取卤原子, 形成还原态过渡金属络合物Mnt和I-X/I-M-X,接下来过渡金属络合物Mnt的作用就如同在常规的A TRP 中一样了.
பைடு நூலகம்
三：ATRP的优缺点 ATRP的优缺点
• （一）ATRP的优点（1）适于ATRP的单体种类较多：大多数单体如甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯，苯乙烯和电荷转移络合物等均可顺利的进行ATRP，并已成功制得了活性均聚物，嵌段和接枝共聚物。
三：ATRP的优缺点 ATRP的优缺点
• （一）ATRP的优点（2）可以合成梯度共聚物：例如Greszta等曾用活性差别较大的苯乙烯和丙烯腈，以混合一步法进行ATRP，在聚合初期活性较大的单体进入聚合物，随着反应的进行，活性较大的单体浓度下降，而活性较低的单体更多地进入聚合物链，这样就形成了共聚单体随时间的延长而呈梯度变化的梯度共聚物

原子转移自由基聚合

聚合反应动力学研究
通过测定不同反应条件下的单体转化率和聚合物分子量等参数，研究聚合反应的动力学行为，为优化聚合条件提供理论依据。
原子转移自由基聚合
04
的应用领域
高分子合成
聚合物分子量控制
通过原子转移自由基聚合，可以精确控制聚合物的分子量，从而得到具有特定性能的高分子材料。
聚合物结构多样性
原子转移自由基聚合可以合成具有不同拓扑结构（如线性、支化、交联等）的聚合物，丰富了高分子材料的种类。
功能性聚合物的合成与应用
利用原子转移自由基聚合技术，成功合成了一系列具有特殊功能和性能的功能性聚合物，如生物相容性聚合物、光响应性聚合物等，拓展了聚合物的应用领域。
对未来研究的建议
• 深入研究反应机理和动力学：尽管对原子转移自由基聚合反应机理已有一定了解，但仍需深入研究反应过程中的详细步骤、影响因素以及动力学行为，以更好地指导聚合反应的设计和优化。
02
的原理
自由基聚合的基本原理
自由基生成
01
通过引发剂分解产生自由基，这些自由基具有高活性，能够引
发聚合反应。
链增长
02
自由基与单体分子发生加成反应，生成新的自由基，实现链增
长。
链终止
03
自由基之间发生偶合或歧化反应，使链增长终止，生成聚合物。
原子转移自由基聚合的机理

原子转移自由基聚合最新研究进展

露Ｓ（研发前沿

原子转移

自由基聚合最新研究进展

卢青文，周建萍１狄宁宇２谢克非３

（１．南昌航空大学材料学院，江西南昌３３００６３；２．浙江荣泰科技有限公司，浙江嘉兴

３１４００７；３．南昌工程学院机械动力工程系，江西南昌３３００９９）

活性聚合具有无终止、无转移、引发速率远远大于链增长速率等特点，是实现分子设计、合成具有特定结构和性能聚合物的重要手段。但常用的活性聚合方法如阴离子聚合、阳离子聚合、基团转移聚合等反应条件比较苛刻、适用单体较少。从而限制了它们的广泛应用。与之相对，自由基聚合具有反应条件温和、适用单体广泛、合成工艺多样、操作简便、工业化成本低等优点。但是，自由聚合存在与活性聚合相矛盾的基元反应或副反应（如冉由基的偶合、歧化、转移反应等），使聚合过程难以控制。因此，自由基的活性聚合或可控聚合一直是高分子研究者努力探索的课题。

１９９５年，旅美学者王锦山博士在卡内基一梅隆大学首次提出了原子转移自南基聚合（ＡｔｏｍＴｒ明ｓｆｅｒ

Ｒ丑ｄｉｃａｌＰｏｌｙｍｅ—ｚａｔｉｏｎ，ＡＴＲＰ）…。它是以简单的自．机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为卤原子载体，通过氧化还原反应。在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡，实现了对聚合反应的控制，从而实现了活性聚合的重大突破。ＡＴＲＰ方法具有反应速度快、反应温度适中、适用单体范围广、可以在少量氧存在‘Ｆ进行以及分子设计能力强等特点．是一种很有生命力和竞争力的活性自由基聚合，已广泛用于结构可控、性能可调聚合物材料的设计合成中。

原子转移自由基聚合的理论研究。，，ｊ７聚合机理兰奎分子卤化物休眠种的可逆转换平衡一—一反膻。