具有光引发活性RAFT链转移剂的合成与应用.pdf

2012年第20卷
合成化学
Vol.20.2012
第1期,104~106
Chinese Journal of Synthetic Chemistry
No.1,204106
研究简报
具有光引发活性RAFI链转移剂的合成与应用
刘忠彬,程传杰,申亮,郑义
(江西科技师范学院江西省有机功能分子重点实验室,江西南昌30013)
摘要:以4-溴甲基二苯甲酮,3-琉基丙酸和二硫化碳为原料合成了RAPT链转移剂3-(4-苯甲酰基苯基甲
碗基硫代羰基寃基)丙酸(2),产率91.5%,其结构经NMR,R和元浆分析表征。以2为RAFT链转移剂和光
引发剂,通过甲基丙烯酸烯丙酯的乳液聚合制得反应性聚甲基丙烯酸烯丙酯。
关键词:RAT链转移剂;光引发剂;二苯甲酮;反应性聚甲基丙烯酸烯丙酯;合成;应用
中图分类号:0629.1
文献标识码:A
文章编号:1005-1511(2012)01-010403
Synthesis and Application of
RAFT Chain Transfer Agent with Photoinitiating Activity
LIU Zhong-bin, CHENG Chuan-jie, SHEN Liang, ZHENG Yi
(Jiang Key ab of Organic hemis, Jian Science Technology Normal University, Nanchang 330013, China
Abstract: A RAFT chain transfer agent with photoinitiating activity, 3-(4-benzo benzylsulfanylthio
carbonylsufanyl )propionic acid(2), was synthesized from 4-bromomethylbenzophenone, 3-mercapto-
propionic acid and carbon disulfide in 91.S% yield. The atructure was characterized by NMR, IR
and elemental analysis. Reactive poly( allyl methacrylate)was prepared using 2 as the RAFT chain
transer agent and photoinitiator by emulsion polymer tion of allyl methacrylate
Keywords: RAET chain transfer agent; hotoinitiator; benzophenone; poly(allyl methacrylate);
synthesis; application
可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚传统的小分子光引发剂因吸收效率低、易挥发、易
合,具有活性高、单体适用范围广、反应条件温和、迁移等而影响固化之后的性能。因此,近年来人
可采用不同聚合体系等优点,被广泛用于嵌段、星们开始研究反应性或大分子光引发剂S,以克服
型、接枝等特殊结构聚合物的合成12。因此,小分子光引发剂的缺点?。另外,将活性自由基
RAFT链转移剂的合成显得尤为重要。其中,三聚合与Uv固化结合起来也是人们研究的热点
硫代碳酸酯的一锅法合成使得RAFT试剂的合成我们课题组近期合成了4-溴甲基二苯甲酮(1),
简便、易得?。在光固化涂料、油等领域得到它同时具有光引发活性和ATRP引发活性(?。
广泛应用的UV固化技术是一项高效、节能、环保
本文以1,二硫化碳与3巯基丙酸为原料合
的技术,具有固化快速、污染小、成本低等优点。成了RAF链转移剂3-(4苯甲酰基苯基甲
UV固化中光引发剂的种类繁多,而二苯甲酮类硫基碗代羰基硫基)丙酸(2),产率91.5%,其结
作为一种价廉的光引发剂被广泛使用?。然而,构经NMR,R和元素分析表征。以2为RAFT
收日期:201103-28
金项目:国家自然科学基金资助项目(51063002);江西省自然科学基金资助项目(2009CZHO35)
作者介:刺忠彬(1987-),男,汉族,山东聊境人,项土研究生,主要从事丙烯酸酯活性聚合的研究。E- muil: liuzhongbin]97
163.c0m
通侬获系人:程传杰,博土,数授,Tl,0791-83815321,E-mail: cherusci30egmi,com
万方数据
第1期
刘忠彬等:具有光引发活性RAT链转移剂的合成与应用
105
yc0→(O
KOH
CO H
APS. SDS, I
链转移剂和光引发剂,通过甲基丙烯酸烯丙酯 found C57.37,H4.4l
(AMA)的乳液聚合制得反应性聚甲基丙烯酸烯
1.32的RAIF乳液聚合
丙酯(3, Scheme1)。
在反应瓶中依次加入AMA5.0g(39.6
实验部分
mmol),20.50g(1.328mmol),SDs(十二烷基
硫酸钠)0.30g(1,042mml),APS(过硫酸铵
1.1仪器与试荆
0.30g(1.315mol)和去离子水25g,氮气保护
Bruker AV400MHz型核磁共振仪(CDc』为下于室温预乳化30min;移至50℃水浴中,加人
溶剂,TMS为内标);Buer型傅立叶变换红亚殖酸氢钠(NaHS3)0.12g(1.154mmol)的水
外光谱仪(KBr压片); FLASH EA112型元素分溶液5s,反应1h(10mim后体系由黄色不透明变
析仪。
为黄绿色透明)。用冰水浴冷却停止反应,得黄
1按文献们方法合成;其余所用试剂均为分色泛蓝乳液3,AMA转化率68.3%(重量法)。
析纯,其中AMA使用前用碱处理除去阻聚剂。
2结果与讨论
1.22的合成
在反应瓶中加入KOH0.4g(7mmol)和混合
表1反应条件对AMA的RAT乳液聚合的影响
溶剂A[(丙闹);V(THF)=1:1]10mL,搅拌
Table 1 Effect of reaction conditions on
下滴加3-巯基丙酸0.75g(7mmol)的A(3m
the emulsion polymerization of AMA by RAFT
溶液,滴毕,于室温反应10min;滴加二硫化碳引发剂反应温度/C反应时间/h乳液外观
1.60g(21mmol)的丙酮(2mL)溶液,滴毕,反应
3.0
不反应
10min;加人12g(7mmol),于室温反应2h。旋
黏稠,未破乳
蒸除去溶剂得黄色油状液体,用二氯甲烷溶解后
乳液破乳
依次用稀盐酸、水、饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠
基本未反应
干燥,旋蒸除去二氯甲烷,残余物经硅胶柱层析
稳定乳液
[洗脱剂:(石油醚):乙酸乙酯)=5:1]纯化 ALSO350
黏稠,未破乳
得淡黄色晶体22.42g,产率91,5%,m,p-95
2.0
黏稠,未破乳
℃~98℃;'HNMR8:10.69(sbr,1H),7.78
7.73(m,4H),7.60~7.56(m,1H),7.48-
n(AMA):n(引发剂):れ(2)=314