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高分子合成化学一直有一些新的发展,是制备新型高分子重要手段。近年来,高分子合成新方法有哪些新进展?写出它们反应式。

发布于 2024-06-17 16:43:48

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:

  1. 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} ]
  2. 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} ]
  3. 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 ]
  4. 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} ]
  5. 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)} ]
  6. 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} ]
  7. 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} ]
  8. 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。
  9. 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。

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