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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 高分子 » 合成制备 » ATRP和RAFT，请大家畅所欲言~
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ambyshine

铁虫 (著名写手)

[交流] ATRP和RAFT，请大家畅所欲言~

相信ATRP和RAFT是目前比较流行的可控活性高分子合成方法，但是经常会出现这样的情况：你用ATRP的时候别人问为什么不用RAFT；你用RAFT的时候别人又问为何不用ATRP。。。

本人是ATRP控，个人觉得ATRP的优势就是引发剂/催化剂/配体比较多样化，可根据不同的需求进行选择，而且基本上都可以直接买到。缺点就是单体种类有限，那些容易和配体反应的单体就不适合，比如带羧基的单体。另外铜的去除也比较麻烦，需要过柱子，如果有更高要求的话，还要透析。

请大家谈谈这2种方法的优缺点。。。最好说明自己习惯用哪一种
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atrp RAFT聚合-合成-单体 ATRP聚合 RAFT聚合
化学专业相关 发散 合成相关 ATRP和RAFT

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1楼 2011-11-22 13:19:36
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很好很求是

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
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fyjqt(金币+3, PEPI+1): 总结得很细致 2011-11-22 14:52:09
ambyshine(金币+5): 辛苦了，对比得很详细！ps:其实ATRP也有水相聚合和（微）乳液聚合的 2011-11-23 07:59:55
ATRP控的一般原因是：
1.催化剂易得
2.相对于RAFT一般来讲分子量分布会稍微窄一点
3.用量相对较少
不过同时面临的问题是
1.可适用的单体相对于RAFT来讲没有那么广泛，对于某些单体而言ATRP几乎是无能为力，有的单体对其分子量分布的调控能力不好
2.对聚合的条件（无水无氧之类的）相对于RAFT要求更加严格
3.恼火的是合成完了后还要多一到工序把铜离子给除去，除不彻底就有问题了。

RAFT控的理由有
1.当然是能适用相当广泛的单体了，这是能否得到聚合物的前提啊。
2.聚合条件相对而言没有那么苛刻，水没烘干（甚至有乳液聚合的），漏点氧气有的时候貌似问题也不会太大，顶多分布指数会在小数点后第二位涨那么丁点。
3.最重要也是很容易被忽视的一点RAFT聚合是对聚合物末端官能化的一种很好的方法。
很多人当然也说它的坏话了，包括有：
1.RAFT试剂要自己合成，臭。其实熟练的情况下一周就能搞定RAFT试剂，而且一劳永逸，臭能臭得过溶剂二硫化碳啊，带个防毒面具就可以了。
2.分子量分布较ATRP相对会宽一点点，所以如果对这个要求很高，而两种方法都适合的话，最好选择ATRP。不过对于一些高手而言，RAFT的分子量分布也是相当窄的。
3.用量并非催化剂级的，因此用量比ATRP试剂相对会多一点，想要多少摩尔的物质就得仍多少摩尔的RAFT试剂。（这点其实还会带来些问题，链转移剂用得多要想合适的聚合速率就得增加引发剂的量，这个引发剂的量一增多就导致没有活性（不能二次增长）的死均聚物比较多，麻烦事一个）
4.合成的聚合物如果分子量不是特别大的话，聚合物一般会有浅浅的颜色和一点点味道.

差异之处应该还有很多很多，其中有点没有去细查比较过，不知对于合成超高分子量的聚合物谁的能力会更高一点，在高分子量的时候谁的调控性更好？另外在一些特殊条件下如高温，特粘体系等等谁的适用性更好？等待高人指点

[ Last edited by 很好很求是 on 2011-11-22 at 14:54 ]
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5楼2011-11-22 14:45:09
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很好很求是

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
wgs8136(金币+3): 感谢应助! 2011-11-23 09:53:15
引用回帖:
13楼: Originally posted by 蛋蛋猪 at 2011-11-23 00:22:50:
我最近刚开始看RAFT方面的，发现这个方法做出来的聚合物分子量普遍很低，一般聚合度才1000～2000，而且越高分布越宽控制效果不好，得不到高分子量聚合物，觉得这是个大问题啊，也没找到具体原因，个人觉得是用链 ...

不知道你是聚合什么单体，一般来讲分子量倒不至于低到你说的这样，做个几万的分子量是不成问题的。至于分子量分布，一般来讲，自由基活性聚合其分布窄是统计意义上的，以此需要反应到一定程度才能体现出来，所以在转化率特别低的情况下可能会出现分布宽一点，然后随着反应的进行分布变窄，转化率再增大就有可能由于各种原因导致分布又变宽了。

RAFT聚合虽然单体的适用范围特别广，其实是指的RAFT聚合这种方法，而不是某一个RAFT试剂，因此用RAFT聚合的时候除非完全按照文献做，否则应该根据你聚合的单体选择合适的RAFT试剂，改变R基团或者Z基团得到合适的链转移常数，如果RAFT试剂选择不当，可能会出现要么调控效果不好、缓聚甚至阻聚等现象。

如果RAFT试剂选择无误的情况下还出现你描述的状况，你就得考虑前面有虫友给你提的意见引发剂与链转移剂的比例，单体浓度是否合适了。

[ Last edited by 很好很求是 on 2011-11-23 at 09:40 ]
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20楼2011-11-23 09:36:59
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lanye6209

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
wgs8136(金币+1): 欢迎常来~~ 2011-11-23 09:53:06
ambyshine(金币+2): 感谢分享！ 2011-11-23 11:40:04
本人做光聚RAFT，没做过ATRP，对于链转移剂的合成有点经验，二硫酯做的快的最快4天，慢的一周，三硫酯一般三天就可以了，当然重结晶还是要一天的，没做过高分子量的。用光引发的体系速度绝对的快，相对于热引发具有绝对的优势。
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19楼2011-11-23 09:09:56
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普通回帖

zhangfangzhi

木虫 (职业作家)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
殊途同归
没有最好
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2楼2011-11-22 13:33:41
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fyjqt

铁杆木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
ambyshine(金币+3): 有道理 raft agents味道实在有点重 2011-11-22 14:45:23
我的理解：除去具体反应的反应效率的差别外，ATRP致命的缺点是金属离子无法应用于生物体内的材料（生物越来越火了），RAFT有个小缺点是做起来太臭了= =ATRP可以用现成买到的引发剂，RAFT的链转移剂必须自己合。
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3楼2011-11-22 13:38:30
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nk_vigor

禁虫 (著名写手)
★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
wgs8136(金币+2): 欢迎交流 ~ 2011-11-22 18:59:01
本帖内容被屏蔽
6楼2011-11-22 14:53:29
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wallyxin

木虫 (著名写手)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
wgs8136(金币+1): 欢迎常来~~ 2011-11-22 18:59:10
两个方法都很难实现大规模产业化
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8楼2011-11-22 17:52:57
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baber

木虫 (正式写手)
学习了
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9楼2011-11-22 18:47:40
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volcanomao

木虫 (正式写手)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
wgs8136(金币+1): 欢迎交流 ~ 2011-11-22 21:48:26
只做过ATRP，随着ATRP的发展，AGRET ATRP对于铜离子需求更少了，可能会好点
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10楼2011-11-22 20:36:47
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mariavic

铁虫 (初入文坛)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
ambyshine(金币+3): 谢谢交流！ 2011-11-23 08:02:15
wgs8136(金币+1): 欢迎 2011-11-23 09:52:27
ATRP相对简单，但是想合成嵌段聚合物的话末端的卤族元素很难保证完全保留或完全掉掉，因此再继续反应很难提纯
RAFT控制条件较容易得到末端均为链转移剂的聚合物并一起作为大分子引发剂进行下一步反应，但是链转移剂的合成较慢饭，同时raft反应后又是比较难控制PDI，主峰前面通常会多一个小包峰
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11楼2011-11-22 21:08:43
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匿名

用户注销 (正式写手)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
ambyshine(金币+1): 氨基单体还有可能参与和铜的配位，这有点复杂。 2011-11-23 08:05:40
wgs8136(金币+1): 欢迎 2011-11-23 09:52:36
本帖仅楼主可见
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12楼2011-11-22 21:21:55
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蛋蛋猪

金虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
5楼: Originally posted by 很好很求是 at 2011-11-22 14:45:09:
ATRP控的一般原因是：
1.催化剂易得
2.相对于RAFT一般来讲分子量分布会稍微窄一点
3.用量相对较少
不过同时面临的问题是
1.可适用的单体相对于RAFT来讲没有那么广泛，对于某些单体而言ATRP几乎是无能为力，有 ...

我最近刚开始看RAFT方面的，发现这个方法做出来的聚合物分子量普遍很低，一般聚合度才1000～2000，而且越高分布越宽控制效果不好，得不到高分子量聚合物，觉得这是个大问题啊，也没找到具体原因，个人觉得是用链转移剂更增加链转移趋势导致分子量偏低，不太清楚啊，哪位高手指点一下，不甚感激！
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13楼2011-11-23 00:22:50
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ambyshine

铁虫 (著名写手)
★
wgs8136(金币+1): 欢迎常来~ 2011-11-23 09:52:53
引用回帖:
13楼: Originally posted by 蛋蛋猪 at 2011-11-23 00:22:50:
我最近刚开始看RAFT方面的，发现这个方法做出来的聚合物分子量普遍很低，一般聚合度才1000～2000，而且越高分布越宽控制效果不好，得不到高分子量聚合物，觉得这是个大问题啊，也没找到具体原因，个人觉得是用链 ...

聚合度1000-2000还不高吗？ 通过调节RAFT试剂/引发剂/单体的比例，可以得到不同的聚合度。
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14楼2011-11-23 08:04:34
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dan022

金虫 (著名写手)
哎，都有毒。
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15楼2011-11-23 08:27:42
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蛋蛋猪

金虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
14楼: Originally posted by ambyshine at 2011-11-23 08:04:34:
聚合度1000-2000还不高吗？ 通过调节RAFT试剂/引发剂/单体的比例，可以得到不同的聚合度。

可是我需要的聚合度要至少4000，但文献上用RAFT聚合度才几百，最高就一千多，用传统方法甚至可以做到上万，虽然分布较宽。调节比例恐怕也难达到预期，很纠结这个，不知道能不能实现更高的聚合度？还是要高分子量就只能放弃RAFT？能不能再指点一下？谢谢！
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16楼2011-11-23 08:38:40
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gl-xu

金虫 (著名写手)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
wgs8136(金币+1): 欢迎 2011-11-23 09:53:44
个人感觉ATRP再过一百年都无法工业化
但是RAFT还是有希望的
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21楼2011-11-23 09:47:54
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蛋蛋猪

金虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
20楼: Originally posted by 很好很求是 at 2011-11-23 09:36:59:
不知道你是聚合什么单体，一般来讲分子量倒不至于低到你说的这样，做个几万的分子量是不成问题的。至于分子量分布，一般来讲，自由基活性聚合其分布窄是统计意义上的，以此需要反应到一定程度才能体现出来， ...

谢谢，很有收获！
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22楼2011-11-23 11:11:23
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harbor2010

至尊木虫 (文坛精英)
★ ★
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wgs8136(金币+1): 欢迎常来~~ 2011-11-24 19:39:03
随着ATRP的发展，AGRET ATRP对于铜离子需求更少了
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23楼2011-11-23 11:21:17
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femton

金虫 (正式写手)
★
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大家也顺便讨论下single electron transfer living radical polymerization.这个类似ATRP，但是可以把分子量做得很大。
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24楼2011-11-23 23:06:30
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张希昂

金虫 (著名写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
不懂，不能瞎说，呵呵，还是顶一下！
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25楼2011-11-24 00:05:19
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361336538

金虫 (著名写手)
哈哈哈不知道啊
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27楼2011-11-24 07:42:34
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aiwens

金虫 (著名写手)
??
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28楼2011-11-24 08:10:44
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berkeleyyu

金虫 (初入文坛)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
5楼: Originally posted by 很好很求是 at 2011-11-22 14:45:09:
ATRP控的一般原因是：
1.催化剂易得
2.相对于RAFT一般来讲分子量分布会稍微窄一点
3.用量相对较少
不过同时面临的问题是
1.可适用的单体相对于RAFT来讲没有那么广泛，对于某些单体而言ATRP几乎是无能为力，有 ...

总结的很全面，看来是活性/可控聚合的高手哈。不过现在有几种很常见的RAFT试剂据说在sigma已经可以买得到啦。
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34楼2011-11-24 11:07:28
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ambyshine

铁虫 (著名写手)
引用回帖:
34楼: Originally posted by berkeleyyu at 2011-11-24 11:07:28:
总结的很全面，看来是活性/可控聚合的高手哈。不过现在有几种很常见的RAFT试剂据说在sigma已经可以买得到啦。

是啊 很多功能化的atrp initiators和raft agents都可以在sigma买到了，不过价格不菲 哈哈
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35楼2011-11-24 16:40:41
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浪淘沙浪淘沙

铁杆木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
我正准备做实验，受教了
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36楼2011-11-24 20:27:22
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kyksj

铜虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
ATRP的飘过。。不能工业化啊工业化
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37楼2011-11-30 21:17:57
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liuquan7180

木虫 (知名作家)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
正打算以后做活性可控聚合这块 很不错的帖子 受教啦
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38楼2011-12-28 12:16:19
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张吉振

银虫 (小有名气)
挺好的
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39楼2012-05-14 09:04:14
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angyiyiy

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
从应用的角度上来讲铜离子的出去无疑是ATRP的一大缺陷
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40楼2012-09-26 10:44:23
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匿名

用户注销 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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41楼2012-10-17 08:32:45
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mazheng0705

银虫 (小有名气)
受教了
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42楼2012-12-17 11:04:57
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秋千坠

金虫 (小有名气)
受教了！！！！
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43楼2014-05-07 21:37:45
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小翔lovely

铁虫 (初入文坛)
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19楼: Originally posted by lanye6209 at 2011-11-23 09:09:56
本人做光聚RAFT，没做过ATRP，对于链转移剂的合成有点经验，二硫酯做的快的最快4天，慢的一周，三硫酯一般三天就可以了，当然重结晶还是要一天的，没做过高分子量的。用光引发的体系速度绝对的快，相对于热引发具有 ...

你是用的紫外线 还是 γ射线啊
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44楼2019-05-07 17:30:24
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lanye6209

铁杆木虫 (正式写手)
可见光

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45楼2019-05-07 21:37:11
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日月教主4楼
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sunye32楼
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shigang072033楼
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