
【化】 living polymerization
alive; exactly; live; product; vivid; work
【医】 vivi-
aggregation; converge; group; polymerization
【化】 polymerization
【医】 polymerism; polymerization; polymerize
活性聚合(Living Polymerization)是高分子化学中的一种特殊聚合反应机制,其核心特征在于链终止反应被有效抑制,使得聚合物链末端在单体消耗完毕后仍保持反应活性。以下是其详细解释及关键特征:
活性末端持续反应
在活性聚合中,增长链的末端活性中心(如碳负离子、自由基或金属有机中心)不会自发终止,而是处于“休眠”与“活化”的动态平衡状态。当加入新单体时,反应可重新启动,实现链的持续增长。
分子量可控且分布窄
聚合物的分子量由单体与引发剂的比例精确控制,且分子量分布(多分散指数,PDI)接近1.0–1.2,远低于传统聚合(PDI>2.0)。例如,通过苯乙烯的活性阴离子聚合可制备PDI≈1.05的均聚物。
可控链结构设计
无链转移与终止反应
传统聚合中常见的链转移(导致支化)和双基终止(导致失活)在理想活性聚合中被完全抑制。
类型 | 引发体系 | 应用实例 |
---|---|---|
活性阴离子聚合 | 烷基锂/萘钠 | 合成SBS弹性体、低分散性聚苯乙烯 |
活性自由基聚合 | ATRP/RAFT/NMP | 制备生物相容性水凝胶、药物载体 |
活性开环聚合 | 金属催化剂(如Al³⁺络合物) | 合成聚乳酸(PLA)医用材料 |
应用领域:高性能弹性体、纳米药物载体、自组装材料。
“活性”一词源于英文“living”,由高分子化学家Michael Szwarc于1956年首次提出,描述苯乙烯阴离子聚合中“永不终止”的特性。中文译名直接体现其“持续反应活性”的核心内涵。
Glossary of Polymer Terminology (国际纯粹与应用化学联合会术语库)。
Odian, G. Principles of Polymerization (4th ed.), Wiley, 2004.
Matyjaszewski, K. Progress in Polymer Science (2014), 39(5), 932-962.
(注:链接基于真实文献资源,部分需机构访问权限)
活性聚合(Living Polymerization)是一种特殊的聚合反应,其核心特征在于反应过程中无链终止和链转移,活性中心在单体耗尽后仍保持活性,可继续引发新单体的聚合。以下是详细解释:
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,活性聚合需满足以下条件:
典型代表是阴离子聚合(如苯乙烯的聚合),在无水、无氧、低温的纯净体系中实现。
动力学行为
分子量分布
活性链的持续性
特征 | 活性聚合 | 传统自由基聚合 |
---|---|---|
链终止 | 无 | 有(双基终止等) |
分子量分布 | 窄(PDI≈1.05) | 宽(PDI≈1.5-2.0) |
分子量控制 | 精确 | 不可控 |
嵌段共聚物合成 | 可行 | 不可行 |
如需进一步了解具体实验条件或应用案例,可参考搜狗百科或IUPAC相关文献。
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