
【化】 coupling polymerization
by chance; even; idol; image; mate; spouse
【醫】 pair
couplet; join; unite
【醫】 sym-; syn-
aggregation; converge; group; polymerization
【化】 polymerization
【醫】 polymerism; polymerization; polymerize
偶聯聚合(Coupling Polymerization)是高分子化學中通過單體分子間共價鍵交替連接形成聚合物的過程。該反應通常需要兩種或多種互補單體參與,在催化體系作用下發生定向偶聯,最終生成具有規整結構的高分子鍊。
從反應機理分析,偶聯聚合包含三個階段:
該技術在功能材料領域應用廣泛,例如:
根據《高分子化學導論》(科學出版社,2023)的論述,典型實例是苯胺在酸性介質中的氧化偶聯聚合。該過程涉及單體通過脫氫形成苯胺自由基,隨後發生頭-尾連接生成聚苯胺鍊。材料科學家常通過調控反應條件(pH值、氧化劑種類)來優化産物電導率。
“偶聯聚合”是由“偶聯”與“聚合”兩個概念結合形成的術語,其含義需從兩方面綜合理解:
偶聯
指通過化學反應将兩個或多個分子連接為一個整體,常伴隨小分子(如鹵素、水等)的釋放。例如,有機合成中過渡金屬催化的Yamamoto偶聯,即通過脫鹵素實現芳烴的連接。
聚合
指小分子(單體)通過化學鍵結合形成大分子(聚合物)的過程。廣義上也可表示物質或群體的聚集(如、4所述)。
在化學領域,偶聯聚合特指通過偶聯反應實現的聚合過程,常見于高分子合成。其特點包括:
以Yamamoto偶聯聚合為例:
二鹵代芳烴(如二溴苯)在Ni催化劑作用下,鹵素原子被脫除,芳環之間形成C-C鍵,最終生成聚苯類高分子或環三聚體(如圖)。
反應通式可表示為:
$$
n, text{Ar-X} xrightarrow{text{催化劑}} text{[Ar]}_n + n, text{X}_2
$$
(X為鹵素,Ar為芳基)
偶聯聚合是結合偶聯反應與聚合過程的合成方法,尤其適用于構建芳烴類高分子材料或特定環狀結構,在功能材料、藥物合成等領域有重要應用。
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