负载卤化镍催化MMA原子转移自由基聚合研究

"负载卤化镍(NiX2/HD)催化MMA的原子转移自由基聚合 (2007年) - 上海交通大学化学化工学院的研究" 在2007年的一篇自然科学论文中，研究人员探讨了负载卤化镍（NiX2/HD）作为催化剂在合成聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）过程中的应用。这种催化方法在原子转移自由基聚合（ATRP）中展现出显著的优势，包括反应可控性、简化后的处理步骤以及催化剂的可重复使用性。 负载型催化剂NiX2/HD是由卤化镍（如NiCl2或NiBr2）负载在支联聚丙烯酸离子交换树脂（HD）上形成的。实验结果表明，不同卤原子、催化剂种类、钝化剂的选择和含量以及反应温度等因素对聚合速率和聚合过程的可控性有着重要影响。具体来说： 1. 卤化物类型：在相同的条件下，NiCl2作为催化剂的聚合速率快于NiBr2，显示出卤化镍种类对催化活性的直接影响。 2. 钝化剂作用：使用卤化铜/三-(N,N-二甲基氨基乙基)胺（CuX2/Me6TREN）作为钝化剂比卤化铁/三-(N,N-二甲基氨基乙基)胺（FeX3/Me6TREN）更有利于控制聚合产物的分子量分布，即能更好地维持聚合的可控性。 3. 钝化剂含量：随着钝化剂含量的增加，聚合速率会降低。在含量为1%时，聚合的可控性达到最佳状态，这表明钝化剂的存在对于调节聚合反应速度和控制分子量分布至关重要。 4. 反应温度：温度的升高会加速聚合速率，但同时也可能导致分子量分布指数（PDI）增大，这可能会影响聚合物的性能和均匀性。 通过顺磁共振检测发现，钝化剂中的过渡金属化合物在反应过程中会发生价态变化，这可能是调控聚合反应的关键因素。 这项研究揭示了负载卤化镍催化剂在ATRP中的潜在应用价值，特别是对于实现PMMA合成的精确控制和提高催化剂的经济效率。此外，它还提供了关于催化剂设计和反应条件优化的重要指导，为未来在高分子合成领域的研究提供了新的思路。