[發(fā)明專利]并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物作為自由基聚合反應(yīng)控制劑的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011068174.3
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN112266431B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 解孝林;趙驍宇;彭海炎;周興平
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 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(xué)專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，公開了一種并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物作為自由基聚合反應(yīng)控制劑的應(yīng)用，該并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物其并環(huán)結(jié)構(gòu)由芳香環(huán)和含飽和碳六元環(huán)構(gòu)成。優(yōu)選的，并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物具有如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8任意一項所示結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物具有由芳香環(huán)和含飽和碳六元環(huán)構(gòu)成的并環(huán)結(jié)構(gòu)，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；含飽和碳六元環(huán)中飽和碳C?H鍵的鍵解離能較低，容易發(fā)生氫原子轉(zhuǎn)移而阻聚大分子自由基，具有良好的阻聚效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，更具體地，涉及一種并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物作為自由基聚合反應(yīng)控制劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

自由基聚合是常見的聚合方法，具有發(fā)展歷史悠久、適用單體種類多樣、適應(yīng)光熱電多種引發(fā)方式等特點，廣泛用于封裝、生物、增材制造、功能復(fù)合材料等領(lǐng)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(xué)和流變學(xué)的調(diào)控、聚合物結(jié)構(gòu)與性能的提升均需添加適量的自由基聚合反應(yīng)控制劑。

常用的自由基聚合反應(yīng)控制劑有苯酚類、苯醌類、金屬有機(jī)配合物類。雖然它們具有良好的自由基聚合反應(yīng)調(diào)控能力，但通常具有較高的反應(yīng)活性，容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)或引發(fā)金屬參與的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生諸多不利因素：1)控制劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為其他化合物，致使自由基聚合反應(yīng)調(diào)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(biāo)的化學(xué)反應(yīng)歷程，致使產(chǎn)生不必要的副反應(yīng)或改變最終反應(yīng)產(chǎn)物(Chem.Phys.Lett.，2009，235-239)；3)控制劑在材料成型后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，致使材料的物理性質(zhì)(比如，顏色、透光性)發(fā)生變化(Prog.Polym.Sci.，1992，953-1044)。

為解決上述問題，使用化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的控制劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制劑。發(fā)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(fā)明對用于自由基聚合反應(yīng)的控制劑展開了進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物作為自由基聚合反應(yīng)控制劑的應(yīng)用，該并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物由芳香環(huán)與含飽和碳六元環(huán)構(gòu)成，含飽和碳六元環(huán)中飽和碳C-H鍵的鍵解離能較低，容易發(fā)生氫原子轉(zhuǎn)移而阻聚大分子自由基，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的自由基聚合反應(yīng)調(diào)控能力。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物作為自由基聚合反應(yīng)控制劑的應(yīng)用，其特征在于，該并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物其并環(huán)結(jié)構(gòu)由芳香環(huán)和含飽和碳六元環(huán)構(gòu)成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述自由基聚合反應(yīng)控制劑是用于調(diào)控聚合反應(yīng)或阻斷聚合反應(yīng)；優(yōu)選的，所述調(diào)控聚合反應(yīng)包括調(diào)控聚合反應(yīng)的反應(yīng)速率和/或凝膠化，所述阻斷聚合反應(yīng)是用于可自由基聚合單體的保存。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物具有如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8任意一項所示結(jié)構(gòu)：

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述并環(huán)結(jié)構(gòu)化合物的飽和碳C-H鍵的鍵解離能低于85kcal/mol。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述自由基聚合反應(yīng)控制劑是應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)速率調(diào)控；優(yōu)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(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述自由基聚合反應(yīng)控制劑是應(yīng)用于硫醇-烯點擊聚合反應(yīng)的反應(yīng)速率調(diào)控；優(yōu)選的，所述硫醇-烯點擊聚合反應(yīng)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(yīng)。