复旦大学陈茂团队JACS:光催化可控自由基聚合精确合成主链含氟交替共聚物
2020-04-09 来源:中国聚合物网
含氟聚合物具有优异的热稳定性、耐候性、化学惰性、低表面能等特征,在许多领域发挥了难以替代的作用。然而,主链含氟均聚物通常具有较高的结晶度,使其在加工、塑型、后处理等方面操作困难。将含氟单体与其他单体共聚可降低结晶性、提高溶解度、并可引入官能团,是一种制备先进氟材料的重要方法,例如,Halar、Lumiflon、Tefzel等商品化材料均是由氟代烯烃与其他单体共聚获得。
图1. 三氟氯乙烯与乙烯基醚的有机光催化可控自由基交替共聚
图2. CTFE和乙烯基醚(VEs)的交替共聚动力学研究。A)CTFE(实心点)与VE(空心点)的聚合度与时间的关系。B)ln([M]0/[M]t)与光照时间的关系,[M]0和[M]t分别代表VE在0,t时间下的单体浓度。不同颜色点代表不同的VE单体:SiBVE (绿), EVE (黄), IBVE (紫), BVE (蓝) 和CEVE (红)
在获得CTFE与乙烯基乙醚(EVE)的交替共聚物后,共聚物可继续与CTFE、2-氯乙基乙烯基醚(CEVE)进行扩链反应制备主链含氟的嵌段交替聚合物。对侧链氯原子(-Cl)进一步取代可制备各种新型嵌段交替共聚物。例如,采用可click反应的叠氮基团(Angew. Chem. Int. Ed., 2001, 40, 2004)及具有聚集诱导发光效应的四苯乙烯基团(Adv. Mater., 2014, 26, 5429)进行了两种后修饰,展示了可提供各种含氟功能材料的可能性(图3)。
图3. 嵌段交替共聚物的合成过程
论文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.0c01016
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