有机合成百科

RAFT Polymerization

概要

可逆的加成-开裂连锁移动重合(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization, RAFT重合)是可控living自由基聚合法的一种。

通过使用硫代羰基化合物作为链转移剂进行自由基聚合,可以在控制分子量的同时合成具有窄分子量分布的聚合物。

该聚合方法可以运用于含有官能团的单体,并且能在水溶剂中进行。与原子转移自由基聚合(ATRP)不同的是、它具有以下特征:该体系不含卤素和重金属,并且聚合物的两端均可被官能化。

由于这种特性,它是一种有望应用于生物相容性材料的技术。

 

基本文献

・ Chiefari, J.; Chong, Y. K.; Ercole, F.; Krstina, J.; Jeffery, K.; Le, T. P. T.; Mayadunne, R. T. A.; Meijs, G. F.; Moad, C. L.; Moad, G.; Rizzardo, E.; Thang, S. H. Macromolecules 1998, 31, 5559. DOI: 10.1021/ma9804951
・ Moad, G.; Rizzardo, E.; Thang, S. H. Aust. J. Chem. 2005, 58, 379. doi:10.1071/CH05072

<review>
・Moad, G.; Rizzardo, E.; Thang, S. H. Polymer 2008, 49, 1079. doi:10.1016/j.polymer.2007.11.020
・Semsarilar, M.; Perrier, S. Nat. Chem. 2010, 2, 811. doi: 10.1038/nchem.853
・Moad, G.; Rizzardo, E.; Thang, S. H. Chem. Asian J. 2013, 8, 1634. DOI: 10.1002/asia.201300262
・Keddle, D. J. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 496. DOI: 10.1039/C3CS60290G

 

反应机理

自由基的生长末端与硫代羰基结合,并以另一链-硫原子被裂解和排出的方式与单体反应。以这样的方式两条链平行进行聚合。由于可以降低活性物质的浓度,来抑制副反应的发生,并且可以获得具有窄分子量分布的聚合物。

(引用自Sigma-Aldrich)

 

反应实例

通过改变RAFT链转移剂的结构,可以合成各种形状的聚合物。(参照:Sigma-Aldrich)。在二硫代酸酯类型中,发生单向延伸,而在三硫代碳酸酯类型中,发生双向延伸。

 

相关书籍

Handbook of RAFT Polymerization

Handbook of RAFT Polymerization

  • 出版社Wiley-VCH
The Chemistry of Radical Polymerization, Second Edition

The Chemistry of Radical Polymerization, Second Edition

  • 作者Graeme Moad,D.H. Solomon
  • 出版社Elsevier Science

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