【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于raft试剂合成，具体涉及一种用于光控聚合的raft试剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、raft聚合是可逆加成-断裂链转移聚合(reversible addition-fragmentationchain transfer polymerization)的简称，raft聚合能够对聚合物的结构进行精准控制，包括平均分子量、多分散性和特定功能。这种控制可以合成具有定制性能和特定结构的聚合物，如嵌段共聚物、星形聚合物、梯度共聚物等。raft聚合兼容各种单体，包括亲水性单体和疏水性单体，以及各种功能单体。此外，raft聚合在各种溶剂中都具有非常好的相容性，raft聚合可以在各种溶剂中进行，不论是极性溶剂还是非极性溶剂。总的来说，raft聚合的优势使其成为合成具有特定功能和特定链长聚合物的强大工具，能够增强对聚合物结构和功能的控制，并在学术研究和工业生产中得到广泛应用。
3、光控聚合和raft聚合的结合使得raft聚合能够在时间上对聚合进行控制，从而更便捷地获得目标分子量和低分散度的聚合物。光控raft聚合是一种利用光来启动、调节或终止聚合过程的技术。相较于传统方法，它具有空间和时间控制、低能耗以及副产物较少等优点。近年来，光控聚合领域发展迅速，广泛应用于材料科学、生物技术、纳米技术等领域。然而，目前光控raft聚合仍面临一些挑战，例如聚合
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种用于光控聚合的raft试剂及其制备方法与应用，本专利技术提供的raft试剂结构与化学性质稳定，合成简单，且能够进行快速光控聚合。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、本专利技术的第一个方面，提供一种用于光控聚合的raft试剂，所述用于光控聚合的raft试剂的结构通式为：
4、
5、其中，r1、r2、r3均选自氢原子；
6、或，r2、r3均选自氢原子、r1选自甲基；
7、或，r1选自甲基，r2选自溴原子，r3选自氢原子；
8、或，r1选自甲基，r2选自氢原子，r3选自甲氧基。
9、在本专利技术的一些实施例中，r2、r3均选自氢原子、r1选自甲基。
10、本专利技术的第二个方面，提供一种上述的用于光控聚合的raft试剂的制备方法，包括如下步骤：
11、将金属氢氧化物溶解于溶剂中，并将反应体系在冰水浴下保温，然后逐滴加入二硫化碳并在冰水浴下持续搅拌反应，得中间产物ⅰ；
12、将中间产物ⅰ溶解在溶剂中，加入氧化剂，搅拌反应，得到中间产物ⅱ；
13、将中间产物ⅱ和偶氮二异戊腈溶解在溶剂中，加热搅拌，并通入氮气，反应完毕，得用于光控聚合的raft试剂；
14、其中，中间产物ⅰ的结构如式ⅰ所示，中间产物ⅱ的结构如式ⅱ所示；
15、
16、其中，r1、r2、r3均选自氢原子；
17、或，r2、r3均选自氢原子、r1选自甲基；
18、或，r1选自甲基，r2选自溴原子，r3选自氢原子；
19、或，r1选自甲基，r2选自氢原子，r3选自甲氧基。
20、在本专利技术的一些实施例中，所述金属氢氧化物选自氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种。
21、在本专利技术的一些实施例中，所述溶剂包括四氢呋喃或丙酮。
22、在本专利技术的一些实施例中，加入二硫化碳搅拌反应完毕后，将产物抽滤，并用去离子水洗涤，干燥，得中间产物ⅰ。
23、在本专利技术的一些实施例中，加入氧化剂搅拌反应完毕后，去除溶剂和氧化剂后，萃取，干燥，得中间产物ⅱ。
24、在本专利技术的一些实施例中，所述氧化剂包括碘单质。
25、在本专利技术的一些实施例中，将产物旋蒸以去除溶剂。
26、在本专利技术的一些实施例中，加入还原剂以去除氧化剂；优选的，所述还原剂包括硫代硫酸钠。
27、在本专利技术的一些实施例中，通入氮气，加热反应完毕后，去除溶剂，通过柱色谱提纯产物，得用于光控聚合的raft试剂；
28、优选的，所述柱色谱提纯产物时，流动相为体积比为10：1的石油醚和乙酸乙酯混合溶液。
29、本专利技术的第三个方面，提供一种上述的raft试剂在raft聚合反应中的应用，所述raft聚合反应为光控聚合反应。
30、在本专利技术的一些实施例中，所述光控聚合反应为：将单体、权利要求1所述的raft试剂和溶剂混合均匀，420-430nm蓝光下光照反应，得到聚合物。
31、本专利技术的有益效果为：
32、本专利技术提供的raft试剂结构与化学性质稳定，合成简单，且能够在蓝光下实现快速光控聚合。经验证，采用本专利技术提供的raft试剂进行聚合时，反应时间仅需要几分钟，丙烯酸酯类和丙烯酰胺类单体就可以实现较高的转化率，远小于其他光控聚合的反应时间(如pet-raft聚合、photo-atrp聚合等)。而且，采用本专利技术提供的raft试剂进行聚合时，无需引入额外的引发剂或光催化剂，raft试剂本身就可以在蓝光下进行链引发和链转移过程。相对于其他光控聚合(如pet-raft聚合、photo-atrp聚合等)，不仅聚合速率更快，而且不会在终产物中引入额外的杂质，不会对聚合颜色和性能产生影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于光控聚合的RAFT试剂，所述用于光控聚合的RAFT试剂的结构通式为：
2.如权利要求1所述的用于光控聚合的RAFT试剂，其特征在于，R2、R3均选自氢原子、R1选自甲基。
3.一种权利要求1或2所述的用于光控聚合的RAFT试剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属氢氧化物选自氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种；
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，加入二硫化碳搅拌反应完毕后，将产物抽滤，并用去离子水洗涤，干燥，得中间产物Ⅰ。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，加入氧化剂搅拌反应完毕后，去除溶剂和氧化剂后，萃取，干燥，得中间产物Ⅱ；
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将产物旋蒸以去除溶剂；
8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，通入氮气，加热反应完毕后，去除溶剂，通过柱色谱提纯产物，得用于光控聚合的RAFT试剂；
9.一种权利要求1或2所述的RAFT试剂在RAFT聚合反应中的应用，所述RAFT
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述光控聚合反应为：将单体、权利要求1所述的RAFT试剂和溶剂混合均匀，420-430nm蓝光下光照反应，得到聚合物。
...【技术特征摘要】
1.一种用于光控聚合的raft试剂，所述用于光控聚合的raft试剂的结构通式为：
2.如权利要求1所述的用于光控聚合的raft试剂，其特征在于，r2、r3均选自氢原子、r1选自甲基。
3.一种权利要求1或2所述的用于光控聚合的raft试剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属氢氧化物选自氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种；
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，加入二硫化碳搅拌反应完毕后，将产物抽滤，并用去离子水洗涤，干燥，得中间产物ⅰ。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。