可控的聚合物/共聚物合成是聚合物合成化學的主要目標之一。有多種方法可以控制大分子的構(gòu)型以預測目標產(chǎn)物的分子量、分子量分布以及官能度?煽刈杂苫酆鲜菍崿F(xiàn)這一目標的重要工具,包括多種方法諸如原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(atom transfer radical polymerization–ATRP)、可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(Reversible Addition-Fragmentation chain Transfer–RAFT)以及氮氧穩(wěn)定自由基聚合(nitroxide-mediated stable free-radical polymerization–NMRP)等。所有不同的系統(tǒng)都需要初始的熱、光化學或電離輻射的刺激來啟動整個過程。相比于熱聚合,光引發(fā)的聚合具有很多明顯的優(yōu)點,例如低溫的合成條件(對于低上限溫度單體)、無溶劑配方和較快的聚合速度。
Istanbul Technical University的科學家成功地利用光引發(fā)的可控自由基聚合制備了甲基丙烯酸酯。聚合過程在甲醇的幫助下,利用光照原位地將高氧化態(tài)的銅轉(zhuǎn)化為銅(I)的絡(luò)合物。少量的甲醇不僅能促進過程在均質(zhì)系統(tǒng)中進行,還有利于聚合反應(yīng)的發(fā)生。
在室溫和紫外光照射下可控的聚合反應(yīng)可以通過動力學和擴鏈方面的研究得到證實。分子量雖轉(zhuǎn)化過程的變化顯示了試驗和理論的分子量之間具有較好的相關(guān)性,證實了在較窄的分子量分布范圍對聚合反應(yīng)的良好控制。進一步通過加入甲醇溶劑,聚合反應(yīng)得到的試驗與理論的分子量更為接近,而且分子量的分布范圍很窄。