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ambyshine鐵蟲(chóng) (著名寫(xiě)手)
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[交流]
ATRP和RAFT,請(qǐng)大家暢所欲言~
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相信ATRP和RAFT是目前比較流行的可控活性高分子合成方法,但是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:你用ATRP的時(shí)候別人問(wèn)為什么不用RAFT;你用RAFT的時(shí)候別人又問(wèn)為何不用ATRP。。。 本人是ATRP控,個(gè)人覺(jué)得ATRP的優(yōu)勢(shì)就是引發(fā)劑/催化劑/配體比較多樣化,可根據(jù)不同的需求進(jìn)行選擇,而且基本上都可以直接買(mǎi)到。缺點(diǎn)就是單體種類(lèi)有限,那些容易和配體反應(yīng)的單體就不適合,比如帶羧基的單體。另外銅的去除也比較麻煩,需要過(guò)柱子,如果有更高要求的話(huà),還要透析。 請(qǐng)大家談?wù)勥@2種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。。。最好說(shuō)明自己習(xí)慣用哪一種 |
納米材料 | 有機(jī)+高分子+配位化學(xué)+科研+表征 | 涂料 | useful |
atrp | RAFT聚合-合成-單體 | ATRP聚合 | RAFT聚合 |
化學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān) | 發(fā)散 | 合成相關(guān) | ATRP和RAFT |
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ATRP控的一般原因是: 1.催化劑易得 2.相對(duì)于RAFT一般來(lái)講分子量分布會(huì)稍微窄一點(diǎn) 3.用量相對(duì)較少 不過(guò)同時(shí)面臨的問(wèn)題是 1.可適用的單體相對(duì)于RAFT來(lái)講沒(méi)有那么廣泛,對(duì)于某些單體而言ATRP幾乎是無(wú)能為力,有的單體對(duì)其分子量分布的調(diào)控能力不好 2.對(duì)聚合的條件(無(wú)水無(wú)氧之類(lèi)的)相對(duì)于RAFT要求更加嚴(yán)格 3.惱火的是合成完了后還要多一到工序把銅離子給除去,除不徹底就有問(wèn)題了。 RAFT控的理由有 1.當(dāng)然是能適用相當(dāng)廣泛的單體了,這是能否得到聚合物的前提啊。 2.聚合條件相對(duì)而言沒(méi)有那么苛刻,水沒(méi)烘干(甚至有乳液聚合的),漏點(diǎn)氧氣有的時(shí)候貌似問(wèn)題也不會(huì)太大,頂多分布指數(shù)會(huì)在小數(shù)點(diǎn)后第二位漲那么丁點(diǎn)。 3.最重要也是很容易被忽視的一點(diǎn)RAFT聚合是對(duì)聚合物末端官能化的一種很好的方法。 很多人當(dāng)然也說(shuō)它的壞話(huà)了,包括有: 1.RAFT試劑要自己合成,臭。其實(shí)熟練的情況下一周就能搞定RAFT試劑,而且一勞永逸,臭能臭得過(guò)溶劑二硫化碳啊,帶個(gè)防毒面具就可以了。 2.分子量分布較ATRP相對(duì)會(huì)寬一點(diǎn)點(diǎn),所以如果對(duì)這個(gè)要求很高,而兩種方法都適合的話(huà),最好選擇ATRP。不過(guò)對(duì)于一些高手而言,RAFT的分子量分布也是相當(dāng)窄的。 3.用量并非催化劑級(jí)的,因此用量比ATRP試劑相對(duì)會(huì)多一點(diǎn),想要多少摩爾的物質(zhì)就得仍多少摩爾的RAFT試劑。(這點(diǎn)其實(shí)還會(huì)帶來(lái)些問(wèn)題,鏈轉(zhuǎn)移劑用得多要想合適的聚合速率就得增加引發(fā)劑的量,這個(gè)引發(fā)劑的量一增多就導(dǎo)致沒(méi)有活性(不能二次增長(zhǎng))的死均聚物比較多,麻煩事一個(gè)) 4.合成的聚合物如果分子量不是特別大的話(huà),聚合物一般會(huì)有淺淺的顏色和一點(diǎn)點(diǎn)味道. 差異之處應(yīng)該還有很多很多,其中有點(diǎn)沒(méi)有去細(xì)查比較過(guò),不知對(duì)于合成超高分子量的聚合物誰(shuí)的能力會(huì)更高一點(diǎn),在高分子量的時(shí)候誰(shuí)的調(diào)控性更好?另外在一些特殊條件下如高溫,特粘體系等等誰(shuí)的適用性更好?等待高人指點(diǎn) [ Last edited by 很好很求是 on 2011-11-22 at 14:54 ] |
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不知道你是聚合什么單體,一般來(lái)講分子量倒不至于低到你說(shuō)的這樣,做個(gè)幾萬(wàn)的分子量是不成問(wèn)題的。至于分子量分布,一般來(lái)講,自由基活性聚合其分布窄是統(tǒng)計(jì)意義上的,以此需要反應(yīng)到一定程度才能體現(xiàn)出來(lái),所以在轉(zhuǎn)化率特別低的情況下可能會(huì)出現(xiàn)分布寬一點(diǎn),然后隨著反應(yīng)的進(jìn)行分布變窄,轉(zhuǎn)化率再增大就有可能由于各種原因?qū)е路植加肿儗捔恕?br /> RAFT聚合雖然單體的適用范圍特別廣,其實(shí)是指的RAFT聚合這種方法,而不是某一個(gè)RAFT試劑,因此用RAFT聚合的時(shí)候除非完全按照文獻(xiàn)做,否則應(yīng)該根據(jù)你聚合的單體選擇合適的RAFT試劑,改變R基團(tuán)或者Z基團(tuán)得到合適的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù),如果RAFT試劑選擇不當(dāng),可能會(huì)出現(xiàn)要么調(diào)控效果不好、緩聚甚至阻聚等現(xiàn)象。 如果RAFT試劑選擇無(wú)誤的情況下還出現(xiàn)你描述的狀況,你就得考慮前面有蟲(chóng)友給你提的意見(jiàn)引發(fā)劑與鏈轉(zhuǎn)移劑的比例,單體濃度是否合適了。 [ Last edited by 很好很求是 on 2011-11-23 at 09:40 ] |
鐵桿木蟲(chóng) (正式寫(xiě)手)
| 本人做光聚RAFT,沒(méi)做過(guò)ATRP,對(duì)于鏈轉(zhuǎn)移劑的合成有點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),二硫酯做的快的最快4天,慢的一周,三硫酯一般三天就可以了,當(dāng)然重結(jié)晶還是要一天的,沒(méi)做過(guò)高分子量的。用光引發(fā)的體系速度絕對(duì)的快,相對(duì)于熱引發(fā)具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。 |
木蟲(chóng) (職業(yè)作家)
鐵桿木蟲(chóng) (正式寫(xiě)手)
| 我的理解:除去具體反應(yīng)的反應(yīng)效率的差別外,ATRP致命的缺點(diǎn)是金屬離子無(wú)法應(yīng)用于生物體內(nèi)的材料(生物越來(lái)越火了),RAFT有個(gè)小缺點(diǎn)是做起來(lái)太臭了= =ATRP可以用現(xiàn)成買(mǎi)到的引發(fā)劑,RAFT的鏈轉(zhuǎn)移劑必須自己合。 |
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鐵蟲(chóng) (初入文壇)
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ATRP相對(duì)簡(jiǎn)單,但是想合成嵌段聚合物的話(huà)末端的鹵族元素很難保證完全保留或完全掉掉,因此再繼續(xù)反應(yīng)很難提純 RAFT控制條件較容易得到末端均為鏈轉(zhuǎn)移劑的聚合物并一起作為大分子引發(fā)劑進(jìn)行下一步反應(yīng),但是鏈轉(zhuǎn)移劑的合成較慢飯,同時(shí)raft反應(yīng)后又是比較難控制PDI,主峰前面通常會(huì)多一個(gè)小包峰 |
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