å¯é€†åŠ æˆ-斷裂éˆè½‰ç§»èšåˆ(Reversible Adition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization), 簡稱RAFTèšåˆï¼Œå…·æœ‰å應æ¢ä»¶æº«å’Œã€å–®é«”鏿“‡èŒƒåœå»£ã€åˆ†åè¨è¨ˆèƒ½åЛ強ç‰å„ªé»žï¼Œå·²ç™¼å±•æˆç‚ºåˆæˆå¾©é›œæ‹“æ’²å¸çµæ§‹èšåˆç‰©é«”ç³»çš„æœ€é€šç”¨ã€æœ€å¼·å¤§çš„èšåˆæŠ€è¡“之一。
與傳統自由基èšåˆç›¸æ¯”,RAFTèšåˆä¸åƒ…ä¿ç•™äº†å‚³çµ±è‡ªç”±åŸºèšåˆçš„多功能性,還解決了傳統自由基èšåˆä¸èƒ½è¼ƒå¥½åœ°æŽ§åˆ¶åˆ†åé‡åŠå¤§åˆ†åçµæ§‹çš„å•é¡Œï¼Œå› æ¤ä½¿ç”¨RAFTèšåˆåˆ¶å‚™çš„èšåˆç‰©å…·æœ‰åˆ†åé‡å¯æŽ§ã€åˆ†åé‡åˆ†å¸ƒçª„ã€æ˜“實ç¾éˆç«¯åŠŸèƒ½åŒ–çš„å„ªé»žã€‚
麥克林æä¾›å„類RAFT試劑åŠå…¶è¡ç”Ÿç”¢å“,具有純度ç‰ç´šé«˜ã€ç”Ÿç”¢å·¥è—å…ˆé€²ã€æ”¯æŒç ”發定制ç‰ç‰¹é»žï¼Œèƒ½è¢«å»£æ³›é©ç”¨äºŽå„é¡žç§‘ç ”é …ç›®ã€ç ”究實驗ä¸ï¼Œæ¡è¿Žé¸è³¼ã€‚
本文通éŽä»¥ä¸‹å¹¾é»žä»‹ç´¹éº¥å…‹æž—RAFT試劑的產å“特性åŠç›¸é—œæ‡‰ç”¨ï¼š
1.RAFTèšåˆæ©Ÿç†
2.RAFTè©¦åŠ‘çµæ§‹åŠé¸ç”¨åŽŸå‰‡
3.麥克林RAFT試劑åŠç›¸é—œç”¢å“介紹
RAFTèšåˆæ©Ÿç†
RAFTèšåˆçš„主è¦åŽŸç†å¦‚下圖所示,在自由基èšåˆä¸åŠ å…¥éˆè½‰ç§»è©¦åŠ‘(Chain Transfer Agent, CTA)çš„RAFT試劑,將易終æ¢çš„自由基通éŽéˆè½‰ç§»çš„æ–¹å¼ä¿è·èµ·ä¾†ï¼Œä½¿èšåˆå應ä¸å¤§å¤šæ•¸è‡ªç”±åŸºè½‰è®Šç‚ºä¼‘çœ ç¨®ï¼Œåœ¨åæ‡‰éŽç¨‹ä¸ä¼‘çœ éˆæ®µèˆ‡æ´»æ€§éˆæ®µåŒæ™‚å˜åœ¨ï¼Œå¹¶é€šéŽå‹•æ…‹å¯é€†çš„忇‰ä¸æ–·é€²è¡Œå¿«é€Ÿçš„相互切æ›ï¼Œå¾žè€Œå°Žè‡´åœ¨ä»»ä¸€æ™‚åˆ»ï¼Œåªæœ‰å°‘數的èšåˆç‰©éˆä»¥æ´»æ€§éˆå½¢å¼å˜åœ¨ï¼Œå¹¶é€²è¡Œå¢žé•·ï¼Œæœ€çµ‚ä½¿å¾—æ¯æ¢èšåˆç‰©éˆæ®µçš„增長幾率大致相ç‰ï¼Œé€²è€Œè¡¨ç¾å‡ºæ´»æ€§èšåˆçš„特å¾(分åé‡éš¨è½‰åŒ–率線性增長ã€åˆ†åé‡åˆ†å¸ƒè¼ƒçª„ã€å¯é€²è¡ŒåµŒæ®µå…±èšç‰©çš„制備)。

RAFTçš„èšåˆæ©Ÿç†
RAFT試劑åŠé¸ç”¨åŽŸå‰‡
RAFTè©¦åŠ‘çš„çµæ§‹å¯è¦–為由雙硫酯與活性基團(Z基)ã€é›¢åŽ»åŸºåœ˜(R基)組æˆã€‚

Z基團主è¦è² 責Câ•Séµå°è‡ªç”±åŸºåŠ æˆçš„忇‰æ€§ï¼Œå¹¶æŽ§åˆ¶ä¸é–“è‡ªç”±åŸºçš„ç©©å®šæ€§ï¼Œé€™å¿…é ˆèˆ‡å‚³æ’è‡ªç”±åŸºçš„åæ‡‰æ€§ç›¸å°æ‡‰ã€‚由于其å–代基的電åç©©å®šæ€§ï¼Œé€šå¸¸èˆ‡ç©ºé–“å› ç´ è€¦åˆï¼ŒMAMsç”¢ç”Ÿç›¸å°æ›´ç©©å®šçš„è‡ªç”±åŸºï¼Œå› æ¤éœ€è¦ä¸€å€‹Z基團,這將有助于穩定ä¸é–“自由基,從而有利于自由基在Câ•Sä¸Šçš„åŠ æˆã€‚å› æ¤ï¼Œé€šå¸¸é¸æ“‡ä¸‰ç¡«ä»£ç¢³é…¸é…¯(Z = S-alkyl)或二硫代苯甲酸酯(Z = Ph) CTAs來控制MAMsçš„èšåˆã€‚
å¦ä¸€æ–¹é¢ï¼ŒLAMsçš„é«˜åæ‡‰æ´»æ€§ä½¿å…¶å…·æœ‰è¼ƒå·®çš„å‡è£‚基團,并且它們需è¦è¼ƒä¸ç©©å®šçš„ä¸é–“體自由基,如黃原酸酯(Z = O-alkyl)或二硫代氨基甲酸鹽(Z = N-alkyl),以利于傳æ’自由基的斷裂,作為更穩定的ä¸é–“體充當自由基匯并é™åˆ¶èšåˆã€‚O(黃原酸酯)å’ŒN(二硫代氨基甲酸酯)上的å¤å°é›»å離域在硫代羰基基團ä¸ï¼Œå› æ¤ä½¿Câ•Séµå¤±æ´»ï¼Œå°Žè‡´è‡ªç”±åŸºåŠ æˆï¼Œå¹¶ä½¿è‡ªç”±åŸºä¸é–“é«”ä¸ç©©å®šã€‚å› æ¤ï¼Œé€™ç¨®æ•ˆæ‡‰ä¿ƒé€²äº†å‚³æ’å’Œä¸é–“片段化,從而實ç¾äº†å°LAMsèšåˆçš„æŽ§åˆ¶ï¼Œä½†å°MAMsèšåˆçš„æŽ§åˆ¶æ•ˆæžœè¼ƒå·®ã€‚
å¦å¤–在乳液RAFTèšåˆä¸ï¼ŒZåŸºåœ˜å°æˆæ ¸æ¥é©Ÿä¹Ÿæœ‰ä¸€å®šçš„å½±éŸ¿ã€‚å› æ¤ï¼Œåœ¨RAFTèšåˆå¯¦é𛿇‰ç”¨ä¸ï¼Œæ£ç¢ºé¸æ“‡Z基團使之活性é©é…æ•´å€‹åæ‡‰è‡³é—œé‡è¦ï¼Œå¸¸è¦‹Z基團å°äºŽRAFT試劑活性的影響見下圖。

é©ç”¨äºŽèšåˆå„種單體的RAFT試劑Z基團的é¸ç”¨åŽŸå‰‡
R基團作為RAFT試劑的離去基團,大多數情æ³ç‚ºé€šéŽç¢³é€£æŽ¥çš„基團。在RAFTèšåˆä¸ï¼ŒRAFT試劑S-Réµä¿ƒé€²æ´»æ€§è‡ªç”±åŸºèšåˆçš„èƒ½åŠ›åœ¨å¾ˆå¤§ç¨‹åº¦ä¸Šå–æ±ºäºŽR基團的離去能力。å¦å¤–RåŸºåœ˜çš„é¸æ“‡ä¹Ÿæœƒå°RAFT試劑的用é‡ç”¢ç”Ÿæ˜Žé¡¯çš„影響。所以åˆç†åœ°é¸æ“‡R基å°äºŽæ›´é«˜æ•ˆåœ°å¼•發èšåˆåŒæ¨£å分é‡è¦ï¼Œå¸¸è¦‹R基團的é¸ç”¨åŽŸå‰‡å¦‚ä¸‹åœ–æ‰€ç¤ºã€‚

é©ç”¨äºŽèšåˆå„種單體的RAFT試劑R基團的é¸ç”¨åŽŸå‰‡
部分RAFT試劑與單體兼容性表(★★★:兼容性較好;★★兼容性一般;★兼容性較差;—ä¸å…¼å®¹ï¼‰

æ ¹æ“šä¸åŒæ‡‰ç”¨é¸æ“‡çš„RAFT試劑
1.多官能度的RAFTè©¦åŠ‘ï¼Œèƒ½å¤ ç”¨ä¾†åšä¸åŒæ‹“æ’²çµæ§‹çš„èšåˆç‰©

貨號 |
CAS號 |
å稱 |
è¦æ ¼ |
åŒ…è£ |
B769475 |
133256-15-2 |
1,4-bis-(ethoxythiocarbonylmercapto-methyl)-benzene |
97% |
5g |
B769476 |
26504-29-0 |
S, S-二èŠåŸºä¸‰ç¡«ä»£ç¢³é…¸é…¯ |
97% |
1g |
C958678 |
355120-40-0 |
2, 2'-[甲硫代基雙(硫代)]雙[2-甲基丙酸] |
98% |
500mg |
B769478 |
1313038-04-8 |
苯 -1,2,4,5-å››(亞甲基)å››ä¸åŸºå››(三硫代碳酸酯) |
95% |
5g |
2.ç”¨äºŽåˆæˆpHéŸ¿æ‡‰åž‹ææ–™çš„RAFT試劑

貨號 |
CAS號 |
å稱 |
è¦æ ¼ |
åŒ…è£ |
C921444 |
355120-40-0 |
氰甲基 甲基(4-å¡å•¶)氨基二硫代甲酸酯 |
98% |
1g |
M828558 |
1313038-04-8 |
2-(å二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸 |
97% |
250mg |
3.端ä½å…·æœ‰ä¸€å€‹å應基團的是通用的RAFTè©¦åŠ‘çš„è®Šé«”ï¼Œä¸»è¦æ‡‰ç”¨äºŽçµ„è£ææ–™ã€è›‹ç™½ä¿®é£¾ç‰

貨號 |
CAS號 |
å稱 |
è¦æ ¼ |
åŒ…è£ |
D921414 |
927816-03-3 |
2-(å二烷基硫羰基硫代)-2-甲基丙酸3-ç–Šæ°®-1-丙醇酯 |
98% (HPLC) |
1g |