Statistical, Gradient, Block and Graft Copolymers by Controlled/Living Radical Polymerizations

طراحی و تحقق ساختارهای پلیمری به خوبی تعریف شده به یک هدف مهم در علم ماکرومولکولی تبدیل شده است. پیش نیاز برای دستیابی به این هدف، در دسترس بودن واکنش های پلیمریزاسیون کنترل شده است. پلیمریزاسیون آنیونی زنده اولین واکنشی بود که این الزامات را برآورده کرد. پلیمریزاسیون کاتیونی تنها زمانی وارد عمل شد که متوجه شدیم که می‌توان تعادلی بین گونه‌های فعال و غیرفعال ایجاد کرد و کسری از گونه‌های خفته بسیار برتر از گونه‌های فعال بود. یک اصل متناظر برای پلیمریزاسیون رادیکال کنترل‌شده در حالت‌های مختلف مانند پلیمریزاسیون با واسطه نیتروکسید (NMP)، پلیمریزاسیون رادیکال انتقال اتم (ATRP)، انتقال برگشت‌پذیر زنجیره اضافه کردن قطعه (RAFT) یا واکنش‌های انتقال زنجیره کاتالیزوری (CCT) اعمال می‌شود. . همه این گونه‌های پلیمریزاسیون رادیکال کنترل‌شده منجر به ساختارهای مشخصی با این مزیت خاص می‌شوند که تعداد بسیار بیشتری از مونومرها مناسب هستند و شرایط واکنش بسیار کمتر از شرایط واکنش‌های پلیمریزاسیون یونی زنده است. اگرچه در پلیمریزاسیون رادیکال کنترل‌شده، واکنش‌های خاتمه را نمی‌توان به طور کامل حذف کرد، اما از نظر وسعت محدود هستند و در نتیجه وزن مولکولی کنترل می‌شود، شاخص چندپراکندگی کوچک است و قابلیت‌هایی را می‌توان به ماکرومولکول‌ها متصل کرد. این ویژگی‌ها نشان‌دهنده واقعی‌سازی معماری‌های پلیمری کاملاً مشخص مانند کوپلیمرهای بلوکی، کوپلیمرهای ستاره‌دار و شانه‌شکل است.

The design and the realisation of well defined polymer architectures has become an important goal in macromolecular science. The prerequisite for achieving this goal is the availability of controlled polymerisation reactions. Living anionic polymerisation was the first reaction fulfilling these requirements. Cationic polymerisation only came into play when it was realised that it was possible to create an equilibrium between active and dormant species with the fraction of the dormant species being far superior to that of active ones. A corresponding principle applies to controlled radical polymerisation per formed in quite a number of modes such as nitroxide mediated polymerisation (NMP), atom transfer radical polymerisation (ATRP), reversible addition frag mentation chain transfer (RAFT) or catalytic chain transfer (CCT) reactions. All of these variants of controlled radical polymerisation lead to well defined archi tectures with the particular advantage that a much larger number of monomers are suitable and the reaction conditions are much less demanding than those of living ionic polymerisation reactions. Although in controlled radical polymerisation, termination reactions cannot be excluded completely, they are limited in their extent and consequently the mol ecular weight is controlled, the polydispersity index is small and functionalities can be attached to the macromolecules. These features are indicative of the real isation of well defined polymer architectures such as block copolymers, star shaped and comb shaped copolymers.