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罄南山竹

木虫 (正式写手)

[求助] 关于ATRP法制PMMA两嵌段共聚物问题 已有1人参与

最近在用ATRP法制备两嵌段共聚物,第一单体是MMA,第二单体是自己合成的一种功能物质(分子量420.46g/mol),先是第一步用ATRP法制备出PMMA大分子引发剂EBIB引发,溶剂甲苯,GPC测试分子量33573g/mol,然后利用大分子引发剂引发第二单体聚合,催化剂CuBr、配体PMDETA、溶剂THF,单体:引发剂:催化剂:配体=100:1:10:20,冻-泵-解冻循环三次,最后一次冷冻后快速加入催化剂,然后氮气保护下聚合时间24h,结束后在乙醇中沉淀然后THF溶解,反复3-4次,至上清液近无色为止,得到聚合物室温干燥,问题来了:
1、红外测试结果和纯的PMMA没啥区别,根本没嵌段上,但是产物存在预期的功能性,想过可能是物理混合,但是洗涤那么多次应该洗掉了啊,还请前辈指点
2、做嵌段时第一单体大分子引发剂PMMA分子量多少为宜,分子量太大会不会对末端溴包埋影响第二步反应,溶解在溶剂中这种包埋现象还存在吗?
3、关于溶剂体系的选择,由于要溶解大分子引发剂,选择THF做溶剂,但是THF沸点67℃左右,60℃反应就会产生蒸汽,第二步反应到达一定时间溶剂就会蒸干。(文献还报道65℃,反应16h,感觉有些假)请问做嵌段共聚物第二步溶剂该如何选择?
4、看文献说制备嵌段共聚物可以通过卤原子交换提高反应活性,我的理解是制备大分子引发剂时用的CuBr做催化剂得到末端溴产物,然后第二步嵌段时换成CuCl作催化剂,不知道有没有前辈做过,还请指点.
                                                                                       
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lzkong

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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罄南山竹: 金币+10, ★★★很有帮助 2016-05-02 10:16:29
1不知道。按理就算是单体混在里面,红外多少都会有点区别。没有功能单体结构不好分析。
2溶液够稀,黏度不大,包埋可忽略。但需防分子量过大,链端失活。可看一下你的分子量分布和对称性。
3用密闭体系,不存在溶剂挥发问题。
4可以换CuCl,如果第二单体活泼性较高,CuBr难以得到可控结果。不过你现在问题好像不是这样。建议先研究清楚你的单体均聚条件再说。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
2楼2016-04-30 11:00:12
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罄南山竹

木虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by lzkong at 2016-04-30 11:00:12
1不知道。按理就算是单体混在里面,红外多少都会有点区别。没有功能单体结构不好分析。
2溶液够稀,黏度不大,包埋可忽略。但需防分子量过大,链端失活。可看一下你的分子量分布和对称性。
3用密闭体系,不存在溶 ...

抱歉回复晚了,非常感谢您的回复!
1、是不是有这种可能第二单体接枝率太低,而第一单体重复单元量远远大于第二单体,所以超出了仪器检测范围呢?
2、第一单体大分子引发剂分子量33573,PDI 1.4,谱图右侧些许拖拉,可能是未除尽的小分子,会有影响吗?
3、我用的不是密闭体系,通冻-泵-解冻循环后,氮气保护下反应,之前用过封管熔封,但是损失太大
4、你的意思是先探究两种单体各自反应条件然后综合考虑,貌似第二单体不好聚合
3楼2016-05-02 10:16:08
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lzkong

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
罄南山竹: 金币+10, ★★★很有帮助 2016-05-03 08:39:04
1.4的分布对ATRP太高了,很可能端基失活。如果第二单体不好均聚,嵌段也不会效果好,还是调整方案吧。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
4楼2016-05-02 14:43:28
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罄南山竹

木虫 (正式写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by lzkong at 2016-05-02 14:43:28
1.4的分布对ATRP太高了,很可能端基失活。如果第二单体不好均聚,嵌段也不会效果好,还是调整方案吧。

请问哪些条件会导致PMMA分布太宽呢?我自己也找了下原因,感觉除氧气,试剂干燥方面都没问题,温度60时间5h,pmma聚合溶剂甲苯和甲醇,单体:引发剂:催化剂:配体=200:1:1:2,引发剂EBIB,配体PMDETA,催化剂CuBr(之前冰乙酸和甲醇洗白,一直放真空烘箱中保存,用完后放回,一直是白色),还请前辈给我指点下,谢谢
5楼2016-05-03 08:46:58
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lzkong

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

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罄南山竹: 金币+10, ★★★很有帮助 2016-05-04 08:10:38
罄南山竹: 金币+20, ★★★★★最佳答案 2016-05-09 09:19:21
按配比聚合物理论分子量最高也就20000,聚到3万多显然不可控了,如果不是刻意要那么高分子量,时间短些,一万以内还好控制些。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
6楼2016-05-03 20:42:37
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罄南山竹

木虫 (正式写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by lzkong at 2016-05-03 20:42:37
按配比聚合物理论分子量最高也就20000,聚到3万多显然不可控了,如果不是刻意要那么高分子量,时间短些,一万以内还好控制些。

感谢回复,引发剂是买来直接使用的,分子量大于理论值就是说明反应过程中部分引发剂失活了,是因为空气氧化吗?加料时一直氮气保护下加的,还是有其他的原因,前两天已经缩短反应时间做了一组,还没测试
7楼2016-05-04 08:14:57
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罄南山竹

木虫 (正式写手)

自己顶下
8楼2016-05-05 20:41:47
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罄南山竹

木虫 (正式写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by lzkong at 2016-05-03 20:42:37
按配比聚合物理论分子量最高也就20000,聚到3万多显然不可控了,如果不是刻意要那么高分子量,时间短些,一万以内还好控制些。

前两天测试了,用三万多的作引发剂,引发第二单体聚合,得到产物分子量五万多,PDI=1.165,按分子量算应该聚合上去了,第二单体聚合度44左右,但是分子量还是比理论计算要高些,感觉是大分子引发剂部分失活造成的。还有就是制备大分子引发剂时我缩短了反应时间分子量反而上去了44209,PDI=1.105是理论的2倍多,请问会是哪些原因呢?我怀疑是引发剂问题,重新买了些,还没做
9楼2016-05-08 10:17:56
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lzkong

至尊木虫 (正式写手)

引用回帖:
9楼: Originally posted by 罄南山竹 at 2016-05-08 10:17:56
前两天测试了,用三万多的作引发剂,引发第二单体聚合,得到产物分子量五万多,PDI=1.165,按分子量算应该聚合上去了,第二单体聚合度44左右,但是分子量还是比理论计算要高些,感觉是大分子引发剂部分失活造成的。 ...

PDI都还好,注意GPC以PS为标样,得到的不是真实分子量。最好结合核磁和单体转化率判断聚合物嵌段长度,不过你的分子量太高,核磁端基信号可能不清楚。
10楼2016-05-08 12:10:31
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