
【化】 hydrogen transfer polymerization
氢转移聚合(Hydrogen Transfer Polymerization)是一种特殊的聚合反应机制,其核心在于单体分子之间通过氢原子的转移来形成新的化学键,从而生成聚合物链。该过程通常涉及催化剂(如金属有机化合物)的参与,通过氢原子的迁移活化单体,实现链增长。以下从汉英对照及专业角度详细解析:
英文术语:Hydrogen Transfer Polymerization
定义:单体(如烯烃或环状化合物)在催化剂作用下,通过分子内或分子间的氢原子转移形成活性中心,引发聚合反应。例如,环烯烃单体通过开环过程中氢转移生成高分子链,同时不产生小分子副产物 。
金属催化剂(如钌、钼配合物)与单体配位,促使单体中C-H键断裂,形成金属-氢键和碳阳离子活性中心 。
活性中心攻击新单体,发生氢原子从单体到催化剂的转移,同时形成新的C-C键,实现聚合物链延伸。反应通式可表示为:
$$ce{ Cat-H + Monomer -> Cat-Monomer^ }$$
$$ce{ Cat-Monomer^ + nMonomer -> Polymer }$$
链终止通常通过β-氢消除或催化剂再生完成 。
合成高性能工程塑料(如聚环烯烃)、功能化聚烯烃及生物相容性聚合物 。
所得聚合物具有高立体规整性、低缺陷密度及优异的热稳定性,适用于光学器件和医用材料 。
特征 | 氢转移聚合 | 传统自由基聚合 |
---|---|---|
副产物 | 无小分子副产物 | 可能产生低分子碎片 |
立体控制 | 高立构选择性 | 通常无规 |
催化剂依赖 | 必需金属催化剂 | 可热引发 |
环烯烃氢转移聚合的机理与催化剂设计(注:此为示例链接格式,实际引用需替换为有效DOI)。
此机制通过高效原子经济性反应拓展了高性能聚合物合成路径,为材料科学提供重要技术支撑。
氢转移聚合是一种特殊的聚合反应机制,其核心在于聚合过程中通过氢原子的转移实现链增长。以下从定义、机理、特点及研究案例进行解释:
氢转移聚合属于链式聚合反应的一种,与传统自由基或离子聚合不同,其链增长步骤依赖单体或中间体之间的氢原子转移。例如,单体在催化剂(如钠)作用下形成活性中心,随后通过相邻分子间的氢迁移形成新的化学键,逐步延长聚合物链。
以羟乙基丙烯酸酯(HEA)在钠催化下的氢转移聚合为例:
此类反应机理的解析(如中采用IR、NMR等手段)有助于设计新型功能高分子材料,例如生物相容性水凝胶或可降解聚合物。钠催化体系的发现扩展了氢转移聚合的应用范围,尤其在含氧单体(如HEA)的聚合中具有潜力。
内容涉及聚合氯化铝的应用,与氢转移聚合无关,可能是搜索结果误关联,需忽略。当前研究仍集中于机理探索和单体适用性验证,工业化应用案例较少。
氢转移聚合通过独特的氢迁移机制实现高分子合成,为材料科学提供了新的研究方向。具体案例可参考钠催化HEA聚合的文献分析(如)。
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