新的激进聚合法

化学家在宾夕法尼亚大学已经创建了一个新的自由基聚合过程,该过程是为创建各种日常塑料产品的化学反应,从泡沫聚苯乙烯杯到PVC管,再到汽车零件。与已经存在超过50年的“传统”生活聚合方法不同,这种方法在室温下进行,使用较少的金属催化剂来驱动反应,需要很短的反应时间。

"We have basically re-written the equation of how the polymerization process can work, which can have a direct impact on the cost of the reaction and the types of materials that we can create." said Virgil Percec, a professor in Penn's Department of Chemistry. "Polymerization is a billion-dollar-a-year industry, and the applications for the technology are enormous, ranging from medicine to coatings, from moldable forms of rubber to electronics and even complex organic synthesis, all via these radical reactions."

这项称为单电子传递生命自由基聚合的新技术还为化学家提供了对它们创建的聚合物的分子结构的更大控制,并允许他们使用与传统工艺不使用的材料。欧洲杯足球竞彩合成反应的机制效果很好,以至于不必担心不良的侧反应,而所得的聚合物无需纯化即可去除催化剂。他们的发现在《美国化学学会杂志》杂志上介绍,现已在线获得。

"The SET-LRP mechanism can allow for a greater control over the three-dimensional structure of the polymers being created," Percec said. "The overall process is not only more efficient, it also provides industrial chemists a new creative tool for building consumer and industrial."

聚合将单个分子(称为单体)连接在一起,一起在大规模上形成合成产物。在产生聚合物的化学反应中,化学家使用催化剂来减少每种单体各个原子之间建立共享键所需的能量量。传统方法,称为原子 - 转移自由基聚合或金属催化的生物自由基聚合,需要高温和大量金属催化剂,部分原因是该过程取决于传递内球电子所需的能量 -- 在将原子周围的电子云中深处 - 在将单体结合在一起的行为中。

Percec及其同事创建的新方法涉及外部电子电子的转移,这需要较低的活化能,因此,与Atom-Transfer自由基添加相比,催化循环不同。传统和SET-LRP工艺都使用基于铜的催化剂来驱动反应,但是在存在环保溶剂的情况下,SET-LRP反应使用铜的常见,元素形式 - 以粉末或线的形式 -,例如水,以将反应移动。这样可以防止过量的铜副产品的过量,并减少了不断添加更多催化剂以保持反应进行的需求。

Percec说:“尽管这似乎是对传统过程的改进 - 实际上,在结构上是相同的聚合物 - 这种方法涉及对化学反应的一种完全不同的方法。”

http://www.upenn.edu

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