CN115073638A - C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途 - Google Patents

C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN115073638A
CN115073638A CN202210933786.7A CN202210933786A CN115073638A CN 115073638 A CN115073638 A CN 115073638A CN 202210933786 A CN202210933786 A CN 202210933786A CN 115073638 A CN115073638 A CN 115073638A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mixed solution
macromolecule
reaction
dichloromethane
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210933786.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115073638B (zh
Inventor
颜秀花
许伟
邵荣
唐兰勤
石文艳
陈立根
丁建飞
张义东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yancheng Institute of Technology
Original Assignee
Yancheng Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yancheng Institute of Technology filed Critical Yancheng Institute of Technology
Priority to CN202210933786.7A priority Critical patent/CN115073638B/zh
Publication of CN115073638A publication Critical patent/CN115073638A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115073638B publication Critical patent/CN115073638B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/10Esters
    • C08F120/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F120/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/14Preparation of carboxylic acid esters from carboxylic acid halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/62Halogen-containing esters
    • C07C69/63Halogen-containing esters of saturated acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2438/00Living radical polymerisation
    • C08F2438/01Atom Transfer Radical Polymerization [ATRP] or reverse ATRP
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种C36‑D‑Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途,属于聚丙烯酸甲酯制备技术领域。大分子C36‑D‑Br2按照以下步骤制备得到:将C36二醇、三乙胺分散于二氯甲烷,惰性气体鼓泡脱气后得到混合液A,将α‑溴异丁酰溴分散于二氯甲烷得到混合液B,惰性气体鼓泡脱气后,在惰性气体保护下滴入置于冰水浴中混合液A中,滴加完毕,反应液发生酰化反应,反应结束后,分离纯化得到大分子C36‑D‑Br2。C36‑D‑Br2有效缓解了现有小分子引发剂很难达到理想的可控状态的问题。

Description

C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途
技术领域
本发明涉及聚丙烯酸甲酯制备技术领域,更具体的涉及一种C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途。
背景技术
传统的过渡金属调控聚合反应,特别是ATRP和SET-LRP,用Cu(Ι)Br或者是通过Cu(0)(铜丝或铜粉)催化激活烷基卤引发剂(R-X)生成自由基(R·),从而引发链增长,同时产生高价态金属卤化物(Mt n+1-X),将增长自由基(Pn·)钝化为可逆休眠种(Pn-X),继而实现活性/可逆聚合。然而,采用低价态过度金属催化剂不可避免地带来了诸如催化剂耐氧性差、极易失活、反应条件苛刻等问题;同时,因为金属催化剂用量较高,还带来了金属残留难去除、聚合物易着色、催化剂难回收、环境毒性高等问题,成为限制ATRP应用的重要瓶颈。发展高活性催化体系、降低聚合物中金属残留量一直是ATRP的核心问题。为此,近年来科研人员一直在努力通过外部刺激,包括光化学,压力和电化学等方法,来控制休眠种和活化种之间的活化-失活平衡,以最大限度地控制聚合过程。
光调控的原子转移自由基聚合(photo ATRP)是一种近年来发展的方法,具有可聚合单体种类多、聚合物结构可设计性强、催化剂便宜易得、聚合条件温和可控、聚合高效等优点,是制备嵌段共聚物、接枝共聚物、超支化聚合物等特殊结构聚合物的常用方法之一。
目前,photo ATRP活性可控聚合的研究多集中于小分子有机卤化物作为引发剂,但在完成复杂聚合物分子结构设计过程中,由于支化点和空间位阻的影响,小分子引发剂很难达到理想的可控状态。如陈艳杰发表的论文“活性可控自由基聚合丙烯酸甲酯的探讨”中以自制的2-溴代异丁酸甲酯为引发剂,催化剂CuBr2、配体PMDETA及溶剂DMSO,其中物质的量配比是120:1:2:1,通过ATRP和SET-LRP两种方法合成聚丙烯酸甲酯,其数均分子量分别为10401、和10253,计算出的分子量分布系数为1.36和1.29。
发明内容
针对以上问题,本发明提供了一种C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途,以2-溴异丁酰溴对C36二醇端基进行改性得到C36-D-Br2大分子引发剂,有效缓解了现有小分子引发剂在完成复杂聚合物分子结构设计过程中,由于支化点和空间位阻的影响,小分子引发剂很难达到理想的可控状态的问题。制备得到了分子量较窄的聚丙烯酸甲酯。
本申请的第一个目的是提供大分子C36-D-Br2的制备方法,按照以下步骤制备得到:
将C36二醇、三乙胺分散于二氯甲烷,惰性气体鼓泡脱气后得到混合液A,将α-溴异丁酰溴分散于二氯甲烷得到混合液B,惰性气体鼓泡脱气后,在惰性气体保护下滴入置于冰水浴中混合液A中,滴加完毕,反应液发生酰化反应,反应结束后,分离纯化得到大分子C36-D-Br2
优选的,混合液A中,C36二醇、三乙胺与二氯甲烷的比例为5.36-6.25g:20.8-21.4mL:400mL,混合液B中,α-溴异丁酰溴与二氯甲烷的体积比为18.4-19.4:30,混合液A中二氯甲烷和混合液B中二氯甲烷的体积比为400:30;脱气时间为15-20min;
酰化反应时间为在冰水浴中反应30-40min后在室温下反应12-24h。
优选的,分离纯化方法为:室温反应结束后过滤得到滤液,滤液用盐酸,再用饱和碳酸钠、蒸馏水依次洗涤三次,收集下层有机层,并用硫酸镁干燥,旋蒸浓缩的产物用二氯甲烷溶解,过Al2O3层析柱除杂质后减压蒸馏得到大分子C36-D-Br2
本发明的第二个目的是提供上述制备方法制备得到的大分子C36-D-Br2
本发明的第三个目的是提供一种聚丙烯酸甲酯的制备方法,按照以下步骤制备得到:以异丙醇为溶剂,大分子C36-D-Br2作为引发剂,CuBr2和三(2-二甲氨基乙基)胺为催化体系,丙烯酸甲酯为单体,通过紫外光触发反应将Cu(Ⅱ)光还原成活性Cu(I)状态,制备得到聚丙烯甲酯。
优选的,紫外光触发反应的反应时间为12-24h,紫外光的波长为360nm。
优选的,大分子C36-D-Br2和单体丙烯酸甲酯混合均匀后,通过惰性气体鼓泡脱气15-20min后得到混合液C;
溴化铜、三(2-二甲氨基乙基)胺与异丙醇溶液混合后,通过惰性气体鼓泡脱气15-20min,超声至澄清得到混合液D,将混合液C加入到混合液D中,密封置于紫外光条件下,搅拌得到聚丙烯甲酯。
优选的,大分子C36-D-Br2和丙烯酸甲酯的摩尔比为1:100-110;CuBr2和三(2-二甲氨基乙基)胺、异丙醇的比例为0.0006-0.022mmol:0.0036-0.132mmol:2ml;大分子C36-D-Br2和CuBr2的摩尔比为0.22:0.0006-0.022。
本发明的第四个目的是提供上述制备方法制备得到的聚丙烯酸甲酯。
本发明第五个目的是提供上述聚丙烯酸甲酯在制备成膜剂、柔顺剂中的应用。
本发明的机理:
针对现有技术的不足,本发明提供一种光诱导Cu(II)/叔胺调控原子转移自由基聚合法制备聚丙烯酸甲酯,
首先,本发明用α-溴异丁酰溴通过酰化反应对C36二醇进行改性处理,得到C36-D-Br2。反应方程如下:
Figure BDA0003782712740000031
本发明以合成的大分子C36-D-Br2为引发剂,在不加任何光引发剂和还原剂的条件下,使用CuBr2、配体三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,在异丙醇溶液中,通过简单的光触发即可允许Cu(Ⅱ)光还原成活性Cu(I)状态,实现了丙烯酸甲酯的聚合,具体机理为:
链引发:
Figure BDA0003782712740000041
链增长:In·+nM→In-P·
Figure BDA0003782712740000042
[Me6-Tren]·++Cu(Me6-Tren)X+X-→[Me6-Tren]+Cu(Me6-Tren)X2
Figure BDA0003782712740000043
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
与现有传统的小分子引发剂相比,本发明制备的了一种大分子引发剂,主要用2-溴异丁酰溴对C36二醇端基进行改性得到的。有效缓解了现有小分子引发剂在完成复杂聚合物分子结构设计过程中,由于支化点和空间位阻的影响,小分子引发剂很难达到理想的可控状态,容易对环境造成污染的缺陷;而大分子引发剂中由于大分子链段阻碍自由基间的偶合终止,从而提高初级自由基的寿命,提高自由基的传递效率;大分子引发剂的引发剂基团固定于聚合物长链上,引发剂基团不易析出、迁移,由其带来的毒性更低。
本发明提供的一种聚丙烯酸甲酯制备方法,采用大分子C36-D-Br2作为引发剂,在不加任何光引发剂和还原剂的条件下,使用Cu(II)、三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,通过简单的紫外光触发即可允许Cu(II)光还原成活性Cu(I)状态,从而实现可控原子转移自由基丙烯酸甲酯的聚合。
本发明解决了聚合反应中金属残留难去除、催化剂难回收、环境毒性高等问题。且本发明聚合速率快,单体转化率高(99%)、分子量可控,分子量分布较窄(分子量分布指数最低达1.14)。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的大分子引发剂C36-D-Br2的红外光谱图;
图2为本发明实施例1提供的C36-D(A)and C36-D-Br2(B)的氢谱图;
图3为本发明实施例1提供的产物C36-D-Br2的质谱曲线图;
图4为本发明实施例4、5、6提供的聚合物(MA-co-C36-D-Br2)的GPC曲线图;
图5为本发明实施例6提供的聚合物(MA-co-C36-D-Br2)的GPC曲线图;
图6为本发明实施例6提供的聚合物(MA-co-C36-D-Br2)的核磁氢谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试剂材料等,如无特殊说明,均为市售购买产品。
实施例1
在装有机械搅拌器的500mL三口烧瓶中加入5.36g C36-二醇(C36-D),400mL二氯甲烷、20.8mL三乙胺,将三口烧瓶置于冰水浴中氮气鼓泡法脱气15min,待上述溶液在500rpm下搅拌均匀后,得到混合液A;
将18.4mLα-溴异丁酰溴和30mL二氯甲烷混合后,经氮气鼓泡法脱气15min,得到混合液B;
用带有橡皮塞的恒压滴液漏斗将混合液B缓慢滴加入混合液A中,滴加完毕,在冰水浴中反应0.5h,随后在室温条件下反应24h。反应结束后过滤除去盐,滤液用50mL、浓度为1molL-1的盐酸洗涤三次除去过量的三乙胺,再用100mL饱和碳酸钠、蒸馏水依次洗涤三次,收集下层有机层,并用硫酸镁干燥,旋蒸浓缩的产物用二氯甲烷溶解,过Al2O3层析柱除杂质后减压蒸馏,最终得到淡黄色油即大分子C36-D-Br2
经检测,本实施例大分子引发剂的产率为84%。
图1~3分别示出了本实施例制备的大分子C36-D-Br2的红外光谱图、氢谱图、质谱图。如图1所示,C36-D-Br2和原料C36-D相比较,3280cm-1、720cm-1附近-OH吸收峰的消失,1720cm-1及1150cm-1出现的C=O吸收峰、C-O吸收峰,表明酰化反应发生,得到了目标产物。在氢谱图(图2)中,化学位移δ=1.95ppm处的质子峰归属于2-溴丙基上的甲基质子峰(s,12H,-(CH3)2);化学位移δ=4.23ppm处的质子峰归属于与酯基相连的亚甲基质子峰(t,4H,COO-CH2),以上氢质子吸收峰的出现,表明C36-D大分子与2-溴代异丁酰溴发生了酰化反应。如图3质谱图GPC曲线所示,呈现单峰分布,其分子量分布指数为1.17。
实施例2
在带有橡皮塞、磁子的反应瓶A中,加入5mg(即0.022mmol)溴化铜,加入溶剂异丙醇2ml,加入36μL(即0.132mmol)配体三(2-二甲氨基乙基)胺,用橡皮塞将瓶口塞住,氮气鼓泡法脱气15min后,超声直至溶液澄清为止,同时将2ml(即22.2mmol)单体丙烯酸甲酯和0.175mg(即0.22mmol)实施例1制备的引发剂C36-D-Br2置于另一反应瓶B中,将其混合均匀,氮气鼓泡法脱气15min后,用注射器在氮气保护下将单体引发剂混合液注入反应瓶A中,密封反应瓶A并放到紫外光下的磁力搅拌器上搅拌12h;通过中性氧化铝柱过滤除去催化剂残渣,得到聚丙烯酸甲酯。
单体转化率为83%,GPC测得聚合物Mn=8043,分子量分布指数为1.46;
实施例3
在带有橡皮塞、磁子的反应瓶A中,加入141μg(即0.0006mmol)溴化铜,加入溶剂异丙醇2ml,加入1μL(即0.0036mmol)配体三(2-二甲氨基乙基)胺,用橡皮塞将瓶口塞住,氮气鼓泡法脱气15min后,超声直至溶液澄清为止,同时将2ml(即22.2mmol)单体丙烯酸甲酯和0.175mg(即0.22mmol)实施例1制备的引发剂C36-D-Br2置于另一反应瓶B中,将其混合均匀,氮气鼓泡法脱气15min后,用注射器在氮气保护下将单体引发剂混合液注入反应瓶A中,密封反应瓶A并放到紫外光下的磁力搅拌器上搅拌12h;通过中性氧化铝柱过滤除去催化剂残渣,得到聚丙烯酸甲酯。
单体转化率为60%,GPC测得聚合物Mn=5832,分子量分布指数为2.15。
实施例4
在带有橡皮塞、磁子的反应瓶A中,加入2.47mg(即0.011mmol)溴化铜,加入溶剂异丙醇2ml,加入6μL(即0.022mmol)配体三(2-二甲氨基乙基)胺,用橡皮塞将瓶口塞住,氮气鼓泡法脱气15min后,超声直至溶液澄清为止,同时将2ml(即22.2mmol)单体丙烯酸甲酯和0.175mg(即0.22mmol)实施例1制备的引发剂C36-D-Br2置于另一反应瓶B中,将其混合均匀,氮气鼓泡法脱气15min后,用注射器在氮气保护下将单体引发剂混合液注入反应瓶A中,密封反应瓶A并放到紫外光下的磁力搅拌器上搅拌12h;通过中性氧化铝柱过滤除去催化剂残渣,得到聚丙烯酸甲酯。
单体转化率为20%,GPC测得聚合物Mn=1965,分子量分布指数为1.68;
实施例5
在带有橡皮塞、磁子的反应瓶A中,加入2.47mg(即0.011mmol)溴化铜,加入溶剂异丙醇2ml,加入9μL(即0.033mmol)配体三(2-二甲氨基乙基)胺,用橡皮塞将瓶口塞住,氮气鼓泡法脱气15min后,超声直至溶液澄清为止,同时将2ml(即22.2mmol)单体丙烯酸甲酯和0.175g(即0.22mmol)实施例1方法制得的引发剂C36-D-Br2置于另一反应瓶B中,将其混合均匀,氮气鼓泡法脱气15min后,用注射器在氮气保护下将单体引发剂混合液注入A反应瓶中,密封反应瓶A并放到紫外光下的磁力搅拌器上搅拌12h,通过中性氧化铝柱过滤除去催化剂残渣,得到聚丙烯酸甲酯。
单体转化率为70%,GPC测得聚合物Mn=6804分子量分布指数为1.68;
实施例6
在带有橡皮塞、磁子的反应瓶A中,加入2.47mg(即0.011mmol)溴化铜,加入溶剂异丙醇2ml,加入配体三(2-二甲氨基乙基)胺18μL(即0.066mmol),用橡皮塞将瓶口塞住,氮气鼓泡法脱气15min后,超声直至溶液澄清为止,同时将2ml(即22.2mmol)单体丙烯酸甲酯和0.175mg(即0.22mmol)实施例1方法制得的引发剂C36-D-Br2置于另一反应瓶B中,将其混合均匀,氮气鼓泡法脱气15min后,用注射器在氮气保护下将单体引发剂混合液注入反应瓶A中,密封反应瓶A并放到紫外光下的磁力搅拌器上搅拌12h,通过中性氧化铝柱过滤除去催化剂残渣,得到聚丙烯酸甲酯。
重量法测得单体转化率为99%,GPC测得聚合物Mn=9603分子量分布指数为1.14。
实施例7
(1)、C36-D-Br2的制备
在装有机械搅拌器的500mL三口烧瓶中加入6.25g C36-二醇(C36-D),400mL二氯甲烷、21.4mL三乙胺,将三口烧瓶置于冰水浴中氮气鼓泡法脱气20min,待上述溶液在250rpm下搅拌均匀后,得到混合液A;
将19mLα-溴异丁酰溴和30mL二氯甲烷混合后,经氮气鼓泡法脱气20min,得到混合液B;
用带有橡皮塞的恒压滴液漏斗将混合液B缓慢滴加入混合液A中,滴加完毕,在冰水浴中反应35min,随后在室温条件下反应12h。反应结束后过滤除去盐,滤液用50mL、浓度为1molL-1的盐酸洗涤三次除去过量的三乙胺,再用100mL饱和碳酸钠、蒸馏水依次洗涤三次,收集下层有机层,并用硫酸镁干燥,旋蒸浓缩的产物用二氯甲烷溶解,过Al2O3层析柱除杂质后减压蒸馏,最终得到淡黄色油即大分子C36-D-Br2
(2)、聚丙烯酸甲酯的制备
在带有橡皮塞、磁子的反应瓶A中,加入5mg(即0.022mmol)溴化铜,加入溶剂异丙醇2ml,加入36μL(即0.132mmol)配体三(2-二甲氨基乙基)胺,用橡皮塞将瓶口塞住,氮气鼓泡法脱气15min后,超声直至溶液澄清为止,同时将24.2mmol单体丙烯酸甲酯和0.175mg(即0.22mmol)引发剂C36-D-Br2置于另一反应瓶B中,将其混合均匀,氮气鼓泡法脱气20min后,用注射器在氮气保护下将单体引发剂混合液注入反应瓶A中,密封反应瓶A并放到紫外光下的磁力搅拌器上搅拌24h;通过中性氧化铝柱过滤除去催化剂残渣,得到聚丙烯酸甲酯。
实施例8
(1)、C36-D-Br2的制备
在装有机械搅拌器的500mL三口烧瓶中加入5.91g C36-二醇(C36-D),400mL二氯甲烷、21mL三乙胺,将三口烧瓶置于冰水浴中氮气鼓泡法脱气17min,待上述溶液在400rpm下搅拌均匀后,得到混合液A;
将19.4mLα-溴异丁酰溴和30mL二氯甲烷混合后,经氮气鼓泡法脱气17min,得到混合液B;
用带有橡皮塞的恒压滴液漏斗将混合液B缓慢滴加入混合液A中,滴加完毕,在冰水浴中反应40min,随后在室温条件下反应20h。反应结束后过滤除去盐,滤液用50mL、浓度为1molL-1的盐酸洗涤三次除去过量的三乙胺,再用100mL饱和碳酸钠、蒸馏水依次洗涤三次,收集下层有机层,并用硫酸镁干燥,旋蒸浓缩的产物用二氯甲烷溶解,过Al2O3层析柱除杂质后减压蒸馏,最终得到淡黄色油即大分子C36-D-Br2
(2)、聚丙烯酸甲酯的制备
在带有橡皮塞、磁子的反应瓶A中,加入5mg(即0.022mmol)溴化铜,加入溶剂异丙醇2ml,加入36μL(即0.132mmol)配体三(2-二甲氨基乙基)胺,用橡皮塞将瓶口塞住,氮气鼓泡法脱气15min后,超声直至溶液澄清为止,同时将23.1mmol单体丙烯酸甲酯和0.175mg(即0.22mmol)引发剂C36-D-Br2置于另一反应瓶B中,将其混合均匀,氮气鼓泡法脱气17min后,用注射器在氮气保护下将单体引发剂混合液注入反应瓶A中,密封反应瓶A并放到紫外光下的磁力搅拌器上搅拌20h;通过中性氧化铝柱过滤除去催化剂残渣,得到聚丙烯酸甲酯。
图4给出了[MA]:[C36-D-Br2]:[CuBr2]的摩尔比为100:1:0.05时(MA指丙烯酸甲酯),分别设定[CuBr2]:[Me6-Tren]的摩尔比分别为1:2、1:3、1:6时,即实施例4、5、6制备的GPC图,单体转化率随着[CuBr2]:[Me6-Tren]比例的增大而增大,从20%增加到99%。分子量随比例的增加而增大,而分子量分布指数随比例的增大也变小,即聚合物分子量分布逐渐变窄。
图5~6分别示出了实施例6制备的GPC,核磁氢谱图。图5可知,由实施例6方法制备的大分子引发剂引发的聚合物的分子量Mn为9603,分子量分布指数为1.14,所得聚合物产物分子量分布窄,与其他可控自由基聚合方法如即ATRP或者等RAFT等获得的聚合物的分子量分布指数(多数情况在1.2以内)一致。这一现象说明了聚合体系作为一种可控聚合方法,对聚合的控制能力较好。
由图6可以看出,化学位移δ=1.15ppm处的质子峰归属于主链上的亚甲基质子峰(s,-(CH2));化学位移δ=1.59ppm处的质子峰归属于2-溴丙基上的甲基质子峰(s,-(CH2));化学位移δ=3.66ppm处的质子峰归属于与酯基相连的亚甲基质子峰(t,4H,COO-CH2);化学位移δ=3.75ppm处的质子峰归属于与酯基相连的甲基质子峰(t,COO-CH3)受到段基Br段基的影响,质子峰出现在化学位移δ=4.05ppm处也就是α-Br段基碳链上氢的吸收峰。此外,谱图中的甲基质子峰-C(CH3)2Br(δ=1.95ppm)消失,全部移至δ=1.10ppm左右,说明其不再受到Br端基影响。因此,可以确定该实验条件下得到的聚合物为目标产物,同时聚合物链端含有α-Br端基。证明C36-D-Br2引发MA的聚合为两个官能团引发,合成的产物为目标聚合物。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.大分子C36-D-Br2的制备方法,其特征在于,按照以下步骤制备得到:
将C36二醇、三乙胺分散于二氯甲烷,惰性气体鼓泡脱气后得到混合液A,将α-溴异丁酰溴分散于二氯甲烷得到混合液B,惰性气体鼓泡脱气后,在惰性气体保护下滴入置于冰水浴中混合液A中,滴加完毕,反应液发生酰化反应,反应结束后,分离纯化得到大分子C36-D-Br2
2.根据权利要求1所述的大分子C36-D-Br2的制备方法,其特征在于,混合液A中,C36二醇、三乙胺与二氯甲烷的比例为5.36-6.25g:20.8-21.4mL:400mL,混合液B中,α-溴异丁酰溴与二氯甲烷的体积比为18.4-19.4:30,混合液A中二氯甲烷和混合液B中二氯甲烷的体积比为400:30;脱气时间为15-20min;
酰化反应时间为在冰水浴中反应30-40min后在室温下反应12-24h。
3.根据权利要求1所述的大分子C36-D-Br2的制备方法,其特征在于,分离纯化方法为:室温反应结束后过滤得到滤液,滤液用盐酸,再用饱和碳酸钠、蒸馏水依次洗涤三次,收集下层有机层,并用硫酸镁干燥,旋蒸浓缩的产物用二氯甲烷溶解,过Al2O3层析柱除杂质后减压蒸馏得到大分子C36-D-Br2
4.一种权利要求1-3任一项所述的制备方法制备得到的大分子C36-D-Br2
5.一种聚丙烯酸甲酯的制备方法,其特征在于,按照以下步骤制备得到:以异丙醇为溶剂,大分子C36-D-Br2作为引发剂,CuBr2和三(2-二甲氨基乙基)胺为催化体系,丙烯酸甲酯为单体,通过紫外光触发反应将Cu(Ⅱ)光还原成活性Cu(I)状态,制备得到聚丙烯甲酯。
6.根据权利要求5所述的一种聚丙烯酸甲酯的制备方法,其特征在于,紫外光触发反应的反应时间为12-24h,紫外光的波长为360nm。
7.根据权利要求5所述的一种聚丙烯酸甲酯的制备方法,其特征在于,大分子C36-D-Br2和单体丙烯酸甲酯混合均匀后,通过惰性气体鼓泡脱气15-20min后得到混合液C;
溴化铜、三(2-二甲氨基乙基)胺与异丙醇溶液混合后,通过惰性气体鼓泡脱气15-20min,超声至澄清得到混合液D,将混合液C加入到混合液D中,密封置于紫外光条件下,搅拌得到聚丙烯甲酯。
8.根据权利要求7所述的一种聚丙烯酸甲酯的制备方法,其特征在于,大分子C36-D-Br2和丙烯酸甲酯的摩尔比为1:100-110;CuBr2和三(2-二甲氨基乙基)胺、异丙醇的比例为0.0006-0.022mmol:0.0036-0.132mmol:2ml;大分子C36-D-Br2和CuBr2的摩尔比为0.22:0.0006-0.022。
9.一种权利要求5-8任一项所述的制备方法制备得到的聚丙烯酸甲酯。
10.一种权利要求9所述的聚丙烯酸甲酯在制备成膜剂、柔顺剂中的应用。
CN202210933786.7A 2022-08-04 2022-08-04 C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途 Active CN115073638B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210933786.7A CN115073638B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210933786.7A CN115073638B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115073638A true CN115073638A (zh) 2022-09-20
CN115073638B CN115073638B (zh) 2024-03-08

Family

ID=83244510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210933786.7A Active CN115073638B (zh) 2022-08-04 2022-08-04 C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115073638B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110046324A1 (en) * 2008-03-07 2011-02-24 Krzysztof Matyjaszewski Improved controlled radical polymerization processes
CN102399353A (zh) * 2011-07-29 2012-04-04 常州大学 一种两亲性嵌段共聚物的制备方法
CN102585045A (zh) * 2012-01-16 2012-07-18 北京化工大学常州先进材料研究院 一种大分子可聚合光引发剂及其制备方法
US20140107283A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 Henkel Corporation Controlled radical polymerization of (meth)acrylate monomers
CN110511389A (zh) * 2019-09-02 2019-11-29 中国石油天然气股份有限公司 聚乙二醇-b-聚(N-异丙基丙烯酰胺)表面活性剂及其合成与应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110046324A1 (en) * 2008-03-07 2011-02-24 Krzysztof Matyjaszewski Improved controlled radical polymerization processes
CN102399353A (zh) * 2011-07-29 2012-04-04 常州大学 一种两亲性嵌段共聚物的制备方法
CN102585045A (zh) * 2012-01-16 2012-07-18 北京化工大学常州先进材料研究院 一种大分子可聚合光引发剂及其制备方法
US20140107283A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 Henkel Corporation Controlled radical polymerization of (meth)acrylate monomers
CN110511389A (zh) * 2019-09-02 2019-11-29 中国石油天然气股份有限公司 聚乙二醇-b-聚(N-异丙基丙烯酰胺)表面活性剂及其合成与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘晓磊等: "聚合机理转移法制备PMMA-PB-PMMA三嵌段共聚物", 高分子通报, no. 08, pages 46 - 51 *
陈艳杰: "活性可控自由基聚合丙烯酸甲酯的探讨", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑, pages 016 - 26 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115073638B (zh) 2024-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5854364A (en) Process for the controlled radical polymerization or copolymerization of (meth)acrylic, vinyl, vinylidene and diene monomers, and (co)polymers obtained
Sarbu et al. ATRP of methyl methacrylate in the presence of ionic liquids with ferrous and cuprous anions
US6924341B2 (en) Polymer formation in room temperature ionic liquids
EP3129416B1 (en) Regulation of a controlled radical polymerization of acrylates by light
Shen et al. Synthesis of methacrylate macromonomers using silica gel supported atom transfer radical polymerization
DE2618481A1 (de) Verfahren zur herstellung von poroesen polymeren
Feng et al. Preparation and properties of optically active poly (N-methacryloyl L-leucine methyl ester)
Kotre et al. ATRP of MMA in aqueous solution in the presence of an amphiphilic polymeric macroligand
CN101691417A (zh) 一种星型聚(甲基)丙烯酸长链酯聚合物及其制备方法
CN115073638A (zh) C36-D-Br2大分子引发剂、聚丙烯酸甲酯及制备方法和用途
Stuhldreier et al. A cationic bridged zirconocene complex as the catalyst for the stereospecific polymerization of methyl methacrylate
Ki et al. Dispersion polymerization of styrene using poly (4-vinylpyridine) macro-RAFT agent under UV radiation
JP4136886B2 (ja) 新規な脂環式ビニルエーテル類の重合体
Cheng et al. Synthesis and use of a surface-active initiator in emulsion polymerization under AGET and ARGET ATRP conditions
Morandi et al. ATRP and ROMP: Modular chemical tools for advanced macromolecular engineering
US20220041770A1 (en) Temperature-responsive poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (phema) and preparation method thereof
JP2020517809A (ja) ポリマー
Yuan et al. Synthesis of star-shaped PCL-b-PMMA/PSt from cyclotriphosphazene initiator by ring-opening polymerization and atom transfer radical polymerization
JP2009019165A (ja) ビニル系重合体の製造方法
CN114230739B (zh) 一种线性-非线性嵌段聚合物及其制备方法
CN101277980B (zh) 将铁络合物作为催化剂的聚合物的制造方法
CN113527602B (zh) Atrp法合成的光响应嵌段聚合物及其制备方法和应用
Lu et al. AGET ATRP of methyl methacrylate by silica-gel-supported copper (II) chloride/2-(8-heptadecenyl)-4, 5-dihydro-1H-imidazole-1-ethylamine
DE60302320T2 (de) Verfahren zur lebenden Radikalpolymerisation olefinisch ungesättigter Monomere
Ueda et al. Radical polymerization of N‐phenyl‐α‐methylene‐β‐lactam

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant