[發明專利]并環結構化合物作為自由基聚合反應控制劑的應用

有效

• 申請號: 202011068174.3
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN112266431B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 解孝林;趙驍宇;彭海炎;周興平
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C08F122/14
• 分類號: C08F122/14;C08F222/20;C08F226/10;C08F126/06;C08F2/48
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

本發明屬于功能材料領域，公開了一種并環結構化合物作為自由基聚合反應控制劑的應用，該并環結構化合物其并環結構由芳香環和含飽和碳六元環構成。優選的，并環結構化合物具有如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8任意一項所示結構。本發明中的并環結構化合物具有由芳香環和含飽和碳六元環構成的并環結構，具有良好的化學穩定性；含飽和碳六元環中飽和碳C?H鍵的鍵解離能較低，容易發生氫原子轉移而阻聚大分子自由基，具有良好的阻聚效果。

技術領域

本發明屬于功能材料領域，更具體地，涉及一種并環結構化合物作為自由基聚合反應控制劑的應用。

背景技術

自由基聚合是常見的聚合方法，具有發展歷史悠久、適用單體種類多樣、適應光熱電多種引發方式等特點，廣泛用于封裝、生物、增材制造、功能復合材料等領域。然而，自由基聚合單體的保存、膠黏劑的保存和材料物理性能的保持、動力學和流變學的調控、聚合物結構與性能的提升均需添加適量的自由基聚合反應控制劑。

常用的自由基聚合反應控制劑有苯酚類、苯醌類、金屬有機配合物類。雖然它們具有良好的自由基聚合反應調控能力，但通常具有較高的反應活性，容易發生氧化還原反應或引發金屬參與的化學反應，產生諸多不利因素：1)控制劑發生化學反應轉化為其他化合物，致使自由基聚合反應調控能力降低或喪失(Photosynth.Res.，1985，335-348)；2)單體中的控制劑影響目標的化學反應歷程，致使產生不必要的副反應或改變最終反應產物(Chem.Phys.Lett.，2009，235-239)；3)控制劑在材料成型后發生化學反應，致使材料的物理性質(比如，顏色、透光性)發生變化(Prog.Polym.Sci.，1992，953-1044)。

為解決上述問題，使用化學性質穩定的控制劑代替傳統控制劑。發明人注意到含有活潑氫的二氫蒽及其衍生物，它們飽和碳C-H鍵的鍵解離能小于85kcal/mol(J.Am.Chem.Soc.，2017，3938-3941)，為此，本發明對用于自由基聚合反應的控制劑展開了進一步研究。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明的目的在于提供一種并環結構化合物作為自由基聚合反應控制劑的應用，該并環結構化合物由芳香環與含飽和碳六元環構成，含飽和碳六元環中飽和碳C-H鍵的鍵解離能較低，容易發生氫原子轉移而阻聚大分子自由基，具有良好的化學穩定性和良好的自由基聚合反應調控能力。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種并環結構化合物作為自由基聚合反應控制劑的應用，其特征在于，該并環結構化合物其并環結構由芳香環和含飽和碳六元環構成。

作為本發明的進一步優選，所述自由基聚合反應控制劑是用于調控聚合反應或阻斷聚合反應；優選的，所述調控聚合反應包括調控聚合反應的反應速率和/或凝膠化，所述阻斷聚合反應是用于可自由基聚合單體的保存。

作為本發明的進一步優選，所述并環結構化合物具有如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8任意一項所示結構：

作為本發明的進一步優選，所述并環結構化合物的飽和碳C-H鍵的鍵解離能低于85kcal/mol。

作為本發明的進一步優選，所述自由基聚合反應控制劑是應用于乙烯基類單體、丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺類單體、丙烯腈類單體或乙烯基醚類單體的自由基聚合反應的反應速率調控；優選的，所述乙烯基類單體、所述丙烯酸酯類單體、所述丙烯酰胺類單體、所述丙烯腈類單體、所述乙烯基醚類單體均含有單個或多個碳碳雙鍵。

作為本發明的進一步優選，所述自由基聚合反應控制劑是應用于硫醇-烯點擊聚合反應的反應速率調控；優選的，所述硫醇-烯點擊聚合反應為含單個或多個巰基的單體與含單個或多個碳碳雙鍵的單體之間的聚合反應。