一種植物成分為光引發(fā)劑的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備聚合物方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子化學(xué)領(lǐng)域，具體是利用植物成分作為光引發(fā)劑的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合制備聚合物方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(Atomtransfer radical polymerizat1n, ATRP)主要是依靠大分子活性中心與鹵素原子在催化劑的參與下形成增長活性中心(活性種)和與鹵素原子可逆終止的大分子鏈自由基(休眠種)之間的平衡來控制聚合的。它可以抑制鏈終止反應(yīng)，控制聚合速度。原子轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)可以制備分子量及分子量分布可控、結(jié)構(gòu)明晰、分子末端帶特定功能基團(tuán)的聚合物，適用單體種類多，易于工業(yè)化生產(chǎn)。但是，傳統(tǒng)的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合存在催化劑用量大、催化劑需要脫出、反應(yīng)溫度高等不足，因而需要開發(fā)新的技術(shù)，解決現(xiàn)有原子轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)的不足，具有非常重要的意義。
[0004]光聚合技術(shù)反應(yīng)溫度溫和，光引發(fā)的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合已有報道(Dadash1-Silab S， Tasdelen M A, Yagci Y.Photoinitiated atom transfer radicalpolymerizat1n: Current status and future perspectives.Journal of PolymerScience Part A: Polymer Chemistry, 2014, 52(20): 2878-2888)。存在的問題是小分子光引發(fā)劑在聚合物中相容性較差、在產(chǎn)物中殘留未反應(yīng)的光引發(fā)劑及其光解碎片因易迀移和揮發(fā)而引起氣味和毒性等相關(guān)問題，嚴(yán)重制約了其在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用。而大分子光引發(fā)劑雖然在一定程度上改善了體系的生物相容性，但存在顏色和溶解性問題。而環(huán)境友好的植物成分，例如葉綠素、黃酮等可以克服這類缺陷。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種利用植物成分作為光引發(fā)劑的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)，即克服傳統(tǒng)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合溫度高、能耗大的局限性，又克服現(xiàn)有光引發(fā)劑的缺陷。
[0007]本發(fā)明涉及一種利用植物成分作為光引發(fā)劑的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)，其特征在于利用植物成分作為光引發(fā)劑。
[0008]應(yīng)用本發(fā)明聚合體系可以制備多種聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸丁酯。其制備過程是將單體、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合引發(fā)劑、金屬催化劑、配體、植物成分光引發(fā)劑、溶劑混合，置于光下照射進(jìn)行反應(yīng)。利用本發(fā)明進(jìn)行的聚合反應(yīng)具有活性聚合的特征。
[0009]本發(fā)明具有以下特點(diǎn):(1)利用植物成分作為光引發(fā)劑。(2)反應(yīng)在室溫下進(jìn)行。
(3)工藝簡單，得到的聚合物純凈且光澤好。
[0010]具體實施方案:
實施例1:
稱取10.00 g (100 mmol)甲基丙稀酸甲酯單體、0.0270 g (I mmol)六水合氯化鐵、0.0525 g (2 mmol)三苯基膦、0.0002 g (0.01 mmol)黃酮加入到含有20 ml 二甲亞砜的三口瓶中，室溫下磁力攪拌，加入0.0195 g (I mmol) 2-溴異丁酸乙酯，用氮?dú)庵脫Q瓶中空氣，置于光照射下進(jìn)行聚合，光照射5小時。得到聚甲基丙烯酸甲酯。采用重量法測其轉(zhuǎn)化率為30.4%，用凝膠滲透色譜分析其分子量為MniSPe=5200 g/mol，聚合分散度TOI=L 31。
[0011]實施例2:
稱取10.00 g (100 mmol)甲基丙稀酸甲酯單體、0.0270 g (I mmol)六水合氯化鐵、0.0525 g (2 mmol)三苯基膦、0.0009 g (0.01 mmol)葉綠素加入到含有20 ml 二甲亞砜的三口瓶中，室溫下磁力攪拌，加入0.0195 g (I mmol) 2-溴異丁酸乙酯，用氮?dú)庵脫Q瓶中空氣，置于光照射下進(jìn)行聚合，光照射5小時。得到聚甲基丙烯酸甲酯。采用重量法測其轉(zhuǎn)化率為35.2%，用凝膠滲透色譜分析其分子量為Mn,SPe=6600 g/mol，聚合分散度TOI=L 29。
[0012]
實施例3:
稱取10.00 g (100 mmol)甲基丙烯酸甲酯單體、0.0223 g (I mmol)溴化銅、0.0035g (2 mmol )N，N，N’，N，’N’’-五甲基二亞乙基三胺、0.0002 g (0.01 mmol)黃酮加入到含有20 ml 二甲亞砜的三口瓶中，室溫下磁力攪拌，加入0.0195 g (I mmol) 2-溴異丁酸乙酯，用氮?dú)庵脫Q瓶中空氣，置于光照射下進(jìn)行聚合，光照射5小時。得到聚甲基丙烯酸甲酯。采用重量法測其轉(zhuǎn)化率為22.1%，用凝膠滲透色譜分析其分子量為Mwrc=Aeoo g/mol，聚合分散度 PDI=L 30。
[0013]
實施例4:
稱取10.00 g (100 mmol)甲基丙烯酸甲酯單體、0.0223 g (I mmol)溴化銅、0.0035 g(2 mmol)N，N，N’，N，’N’’-五甲基二亞乙基三胺、0.0009 g (0.01 mmol)葉綠素加入到含有20 ml 二甲亞砜的三口瓶中，室溫下磁力攪拌，加入0.0195 g (I mmol) 2-溴異丁酸乙酯，用氮?dú)庵脫Q瓶中空氣，置于光照射下進(jìn)行聚合，光照射5小時。得到聚甲基丙烯酸甲酯。采用重量法測其轉(zhuǎn)化率為26.7%，用凝膠滲透色譜分析其分子量為Mn，src=5200 g/mol，聚合分散度 PDI=L 28。
【主權(quán)項】
1.一種利用植物成分作為光引發(fā)劑的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法，其特征在于利用植物成分作為光引發(fā)劑，將單體、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合引發(fā)劑、金屬催化劑、配體、植物成分光引發(fā)劑、溶劑混合，在光照條件下引發(fā)單體聚合，得到分子量及分子量分布可控的聚合物。2.根據(jù)權(quán)利I所述的方法，其特征在于，所述的植物成分為葉綠素、黃酮、胡蘿卜素、類胡蘿卜素。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用植物成分作為光引發(fā)劑的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法，屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：在光引發(fā)聚合條件下，將單體、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合引發(fā)劑、金屬催化劑、配體、植物成分光引發(fā)劑、溶劑組成聚合反應(yīng)體系，在光照射下進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合，通過調(diào)整反應(yīng)條件，得到分子量及分子量分布可控的聚合物。聚合反應(yīng)條件溫和，具有工業(yè)應(yīng)用前景。
【IPC分類】C08F120/14, C08F4/00
【公開號】CN105131154
【申請?zhí)枴緾N201510671759
【發(fā)明人】王國祥
【申請人】湖南理工學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年10月19日