專利名稱：一種可控水溶性聚合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法，具體涉及一種可控水溶性聚合物的制備方法。
背景技術(shù)：
自由基聚合發(fā)展于上世紀50年代并已成為工業(yè)生產(chǎn)高分子產(chǎn)品的重要技術(shù)。但普通自由基聚合雖然操作簡單，但卻存在分子設(shè)計能力差、聚合物分子量及分布難于控制等重要缺陷，使其在合成高性能以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的功能性聚合物方便顯得無能為力。1995年提出的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)是一種集普通自由基聚合與活性聚合于一體的活性/ 可控自由基聚合新技術(shù)。它與其他活性聚合相比，它適用的單體范圍更廣、分子設(shè)計能力更強，尤其是其聚合條件溫和、工藝簡單，這些是其他活性聚合所無法比擬的。因此ATRP是很有應(yīng)用前景的活性/可控聚合技術(shù)，在聚合物分子設(shè)計中有廣泛的前景。但在隨后的研究中也發(fā)現(xiàn)常規(guī)的ATRP也具有一些不利于工業(yè)化生產(chǎn)的特點，如采用的低價態(tài)過渡金屬鹽催化劑容易被氧化而難于保存并且需要在除氧的環(huán)境中實施等。2005 ip ^ Matyjaszewski if H (Jakubowski W. , Matyjaszewski K. Macromolecules, 2005，38，4139 - 4146.)提出了一種集常規(guī) ATRP 和反向 ATRP 的優(yōu)點于一身的“活性”/可控自由基聚合方法——通過電子轉(zhuǎn)移生成催化劑的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合 (AGET ATRP)。在該方法中(1)由于在反應(yīng)體系中引入了一種沒有生物毒性的化學(xué)物質(zhì)如維生素C或葡萄糖等作為還原劑，可以把反應(yīng)體系中的高價態(tài)的金屬鹽原位還原成低價態(tài)的ATRP催化劑，因此即使反應(yīng)體系中有氧氣存在也不會影響聚合反應(yīng)的進行。所以在進行聚合反應(yīng)之前，只要加入適量的還原劑(去除用于消耗氧氣的量)整個聚合體系則不必像常規(guī)和反向ATRP那樣事先要進行除氧。(2)由于低氧化態(tài)的過渡金屬鹽催化劑是由高價態(tài)的過渡金屬鹽在原位產(chǎn)生的，高價態(tài)的過渡金屬鹽在空氣中穩(wěn)定易保存且原位產(chǎn)生的催化劑具有很高的活性，因此體系中所需要的催化劑的用量可以大大下降，可降低至5ppm甚至更低，大大低于常規(guī)ATRP所需的幾百 幾千ppm的水平，這樣得到的聚合產(chǎn)物中的過渡金屬鹽的殘留量很低，產(chǎn)物甚至不需要進行后處理。這兩點對工業(yè)過程來說意義非凡。因此隨著對這一全新的AGET ATRP體系基礎(chǔ)研究的加強和深入，這一方法很有可能成為ATRP走向工業(yè)化的一個突破口。用于AGET ATRP的催化劑主要為銅鹽(如CuBr2, CuCl2),但鑒于銅鹽對生物的固有毒性，發(fā)明人所在課題組集中于生物相容性好且毒性小的鐵鹽體系催化的AGET ATRP研究，并在國際上率先報道了鐵鹽體系催化的AGET ATRP (Zhang L., Cheng Ζ.，Shi S., Li Q. , Zhu X. Polymer, 2008, 49, 3054-3059; Zhang L. , Cheng Ζ. , Tang F. , Li Q. , Zhu X. Macromolecular Chemistry Physics, 2008， 209， 1705—1713; Bai L., Zhang L. , Zhang Ζ. , Tu Y. , Zhou N. , Cheng Ζ. , Zhu X. Macromolecules, 2010, 43, 9283 - 9290.)，以開拓這一方法在合成生物醫(yī)用高分子材料上的應(yīng)用。從目前已有的報道來看，尚沒有應(yīng)用鐵鹽催化的AGET ATRP方法合成水溶性聚合
3物的文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種制備可控水溶性聚合物的方法。為達到上述目的，本發(fā)明具體技術(shù)方案是，一種制備可控水溶性聚合物的方法，包括以下步驟
α)配制聚合體系，所述聚合體系包括水溶性單體、引發(fā)劑、催化劑、配位劑和/或還原
劑；
β)在8(T12(TC下進行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)，制備得到可控水溶性
權(quán)利要求
1. 一種制備可控水溶性聚合物的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)配制聚合體系，所述聚合體系包括水溶性單體、引發(fā)劑、催化劑、配位劑和/或還原劑；(2)在8(T12(TC下進行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)，制備得到可控水溶性聚合物； 所述聚合體系中各組分的摩爾比為n(單體)n(引發(fā)劑)n(催化劑)η(配位劑)η(還原劑)=100 1000 1 0.5 5 1 15 0 50 ； O所述水溶性單體選自1^=%)』或 — T2 I!中的一種， 式中，R1選自-SO3Na或者-SO3K中的一種，R2選擇氫或甲基中的一種，R3選自單甲醚聚乙 r H，H， ι氧基——
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備可控水性聚合物的AGETATRP的聚合體系，包括水溶性單體、引發(fā)劑、催化劑、配位劑和/或還原劑，其中，按摩爾比，水溶性單體、引發(fā)劑、配位劑和/或催化劑，其中，所述水溶性單體選自或中的一種，式中，R1選自SO3Na或者SO3K中的一種，R2選擇氫或甲基中的一種，R3選自單甲醚聚乙氧基、N,N-二甲氨基乙基或者2-羥基乙基中的一種，其中，n=4～23；所述催化劑選自六水合高氯化鐵或溴化鐵中的一種。本發(fā)明所提供的AGETATRP聚合體系制備可控水溶性聚合物，聚合速率高，可在較短時間內(nèi)得到轉(zhuǎn)化率較高的聚合物，并且聚合反應(yīng)的控制性好，分子量分布較窄。
文檔編號C08F112/14GK102321207SQ20111019438
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者何偉偉, 張麗芬, 朱秀林, 程振平, 繆潔 申請人:蘇州大學(xué)