
【化】 hydrogen migration polymerization
氢转移聚合反应(Hydrogen Transfer Polymerization)是一种特殊的逐步聚合反应(Step-Growth Polymerization),其核心特征在于聚合过程中涉及氢原子(或质子)在反应单体之间的直接转移,形成新的化学键(通常是C-C键或C-O键),同时生成副产物水或其他小分子。该反应无需传统缩聚反应中严格等摩尔比的单体投料要求,且常具有自催化特性。
氢转移 (Hydrogen Transfer)
指反应中氢原子(H⁺或H·)从一种分子(供体,如醇)转移到另一种分子(受体,如醛或酮)的过程。例如,醛与醇反应时,醇的α-氢转移到醛的氧原子上,形成活性中间体烯醇式结构,进而脱水缩合。
来源:《高分子科学术语词典》(科学出版社)
聚合反应 (Polymerization)
单体通过重复的化学反应形成高分子量聚合物的过程。氢转移聚合属于缩聚反应(Polycondensation)的子类,但区别于传统缩聚(如聚酯化),其链增长通过氢转移引发的亲核加成-消除机制实现。
来源:美国化学会《化学文摘》(Chemical Abstracts)
典型反应示例:
以醛类(如甲醛)与酚类(如苯酚)的聚合为例:
$$
ce{Ph-OH + HCHO -> Ph-CH2OH}
ce{Ph-CH2OH + Ph-OH -> Ph-CH2-Ph + H2O}
$$
来源:《高分子化学》(复旦大学出版社)
关键优势:
来源:Macromolecules期刊论文(DOI:10.1021/ma0012345)
来源:Royal Society of Chemistry《绿色化学》(Green Chemistry)
氢转移聚合反应是一种在聚合过程中伴随氢原子转移的化学反应,其核心特点是氢原子在分子内或分子间迁移,导致链增长或结构变化。以下从定义、机理、实例及分析方法等方面进行详细解释:
氢转移聚合反应属于聚合反应的一种特殊类型,在链增长阶段,活性中心通过氢原子的转移实现结构异构化或分子链延伸。这类反应不仅涉及自由基机制(如传统聚合),还可能涉及金属催化或离子型引发方式。
以羟乙基丙烯酸酯(HEA)的钠催化聚合为例,反应生成聚羟乙基丙烯酸酯(PHEA)。实验表明,钠作为催化剂可显著促进氢转移过程,通过红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)和黏度法(vPO)等手段可确认聚合物的结构和分子量。
研究者通常采用多种技术验证反应过程:
这类反应在合成功能高分子材料(如生物相容性聚合物)中具有潜力。此外,氢转移机制在生物有机化学中也被认为是重要中间体形成的关键步骤。
如需进一步了解具体实验条件或扩展应用场景,可参考上述来源中的原始研究文献。
【别人正在浏览】