与普(pu)通高分子(zi)材料(liao)相比，含氟材料(liao)具(ju)有许多特殊(shu)性(xing)能，在疏(shu)水/疏(shu)油性(xing)、化学稳定性(xing)、耐(nai)热性(xing)等(deng)方(fang)面表现突出，是许多领域和(he)现代科技(ji)不可缺少的(de)功能材料(liao)。然而，在含氟丙烯酸酯(zhi)类单(dan)体的(de)聚(ju)(ju)合(he)过(guo)程中，受到含氟聚(ju)(ju)合(he)物溶(rong)解性(xing)能差、易发(fa)生副反应等(deng)方(fang)面的(de)影(ying)响(xiang)，传统方(fang)法仅取(qu)得了(le)有限的(de)发(fa)展，难以(yi)在温和(he)条件下实现含氟丙烯酸酯(zhi)类聚(ju)(ju)合(he)物的(de)精确(que)合(he)成。

      可见光控制活(huo)性自由基聚合借助光致氧化还原催化剂(ji)，以单电(dian)子转移为(wei)核心机理，其反应(ying)条件(jian)温和、聚合过程精确可控，近年来成为(wei)自由基聚合领域的(de)重要发展(zhan)方向(xiang)。最近，复旦大(da)学高分子科学系(xi)、聚合物分子工(gong)程国家重点实验室的陈茂教授（）课题组报道(dao)了(le)（甲基）丙烯酸氟代烷基酯类单体的光催化活性自(zi)由基聚合(he)。该反应(ying)以含氟(fu)硫代碳酸酯(zhi)或全氟(fu)烷基碘为引(yin)发转移终止剂/引(yin)发剂、有机小分子为催化剂、白(bai)色LED灯为光源，对(dui)于氟(fu)原(yuan)子数(shu)目(mu)不同（n = 3~17）的(de)单(dan)体(ti)，相(xiang)应(ying)产(chan)品(pin)的(de)分子量分布均能控制在1.1左右 

                                         

图1. 可(ke)见光(guang)催化活性自由基聚合制(zhi)备含氟聚合物

 

光(guang)控(kong)“开(kai)/关(guan)”实验和(he)扩(kuo)链(lian)实验表明，聚(ju)合(he)反(fan)应(ying)具有(you)很好(hao)的(de)(de)(de)时(shi)空可控(kong)性，且在(zai)单(dan)体(ti)完全转化(hua)的(de)(de)(de)情况(kuang)下聚(ju)合(he)物(wu)(wu)链(lian)末端仍(reng)保留(liu)着很好(hao)的(de)(de)(de)反(fan)应(ying)活性。此(ci)外(wai)，该(gai)研(yan)究小组(zu)还首(shou)次将连续流动化(hua)学(xue)技(ji)术用于含氟(fu)单(dan)体(ti)的(de)(de)(de)光(guang)催化(hua)活性自(zi)由基聚(ju)合(he)。利用微流动装置(zhi)光(guang)照效率高(gao)的(de)(de)(de)特点，新技(ji)术大大提(ti)(ti)高(gao)了(le)聚(ju)合(he)反(fan)应(ying)效率，且合(he)成规模(mo)也得到(dao)了(le)相(xiang)应(ying)提(ti)(ti)高(gao)。该(gai)研(yan)究为制备含氟(fu)丙烯酸(suan)酯类聚(ju)合(he)物(wu)(wu)材料提(ti)(ti)供(gong)了(le)一个(ge)温和(he)、高(gao)效、无金属、精确的(de)(de)(de)合(he)成方法。

图2. 流动化学技术合成含氟嵌段共聚(ju)物

相关成果近期(qi)发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，第一作者(zhe)是复旦大(da)学聚合(he)物分(fen)子工程国家重点(dian)实(shi)验(yan)室博士(shi)后龚红(hong)红(hong)。