近年来,高分子合成化学领域确实取得了一些新进展,以下是一些重要的新方法及其反应式:
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活性自由基聚合(如ATRP、RAFT、NMP):
- 原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP)的反应式:
[ \text{R-X} + \text{Cu}(I) \rightarrow \text{R.} + \text{Cu}(II)X ]
- 可逆加成断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization, RAFT)的反应式:
[ \text{R-S-C=O} + \text{M.} \rightarrow \text{R-S-C(=O)-M} ]
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点击化学(Click Chemistry):
- 一种以铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应,用于形成三唑环的反应式:
[ \text{Cu}(I) \text{催化剂} \rightarrow \text{R1-N3} + \text{R2-C≡CH} \rightarrow \text{R1-N=N-R2} ]
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开环聚合(Ring-Opening Polymerization, ROP):
- 环状单体打开环状结构形成长链高分子的反应式:
[ \text{Cyclo-M}_n \rightarrow \text{Ploy-M}_n ]
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超支化聚合物合成:
- AB2型单体通过逐步聚合形成超支化结构的反应式:
[ n\text{(AB2)} \rightarrow \text{Hyperbranched Polymer} ]
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生物基和生物降解性高分子合成:
- 聚乳酸(PLA)、聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)等生物基高分子的合成,其聚合反应式通常是通过环状前体的开环聚合:
[ \text{Lactide} \rightarrow \text{Polylactic Acid (PLA)} ]
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自修复高分子材料:
- 通常包含动态共价键,例如可逆的Diels-Alder反应,反应式为:
[ \text{Diene} + \text{Diisocyanide} \rightleftharpoons \text{Cycloadduct} ]
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光固化聚合(Photopolymerization):
- 使用光引发剂在紫外线或可见光照射下进行的聚合反应,反应式可能包括:
[ \text{Photoinitiator} + \text{Monomers} \rightarrow \text{Polymer} ]
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机械化学合成:
- 通过机械力激活单体进行聚合,无需传统的化学引发剂。
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电化学聚合:
- 利用电化学反应诱导单体聚合,反应式可能包括氧化还原反应:
[ \text{Anodic/Cathodic Reaction} \rightarrow \text{Polymer} ]
这些新方法推动了高分子合成技术的多样化,并为制备具有特定性能和应用的新型高分子材料提供了新途径。由于合成反应通常较为复杂,具体的反应机理和步骤需要根据特定反应类型和条件进行详细研究。