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点击化学“Click Chemistry”被化学家公认为最简单高效的有机反应之一,它的出现给设计合成各种功能高分子材料提供了强有力的工具。其中,铜催化的炔基-叠氮环加成(CuAAC)点击反应是最经典的点击反应。其在固相合成,聚合物的合成,药物释放以及生物化学等领域有着广泛的应用,已经成为化学家研究的热点。“一锅法”技术的发展大大简化了实验过程以及后处理的步骤,但是由于“一锅法”技术通常不止一个单一反应存在,因此实现可控反应(聚合)的难度也随之增大。本文主要通过CuAAC点击反应(聚合)和可控自由基聚合(CRP)的结合,构建新型并发反应(聚合),设计合成结构规整的功能聚合物。(1)结合CuAAC点击聚合和CRP,利用电子转移催化机理,发展新的聚合方法,即“CuAAC&CRP”并发聚合,设计合成了目标的梳状共聚物;(2)设计合成新型的硫杂蒽酮羧酸铜[Cu(TX)2]化合物,以其为光催化剂和除氧剂,实现了太阳光诱导、敞口的“CuAAC&ATRP”并发反应,成功制备了分子量和序列可控的多嵌段共聚物。主要研究工作分为以下两部分:1)电子转移调控的“CuAAC&CRP”并发聚合:首先考察了可点击AB2型单体(含一个炔基基团,两个叠氮基团)的聚合行为。GPC结果表明,在Cu(0)/PMDETA的催化条件下,可以实现AB2型单体的可控点击聚合;动力学结果表明CuAAC点击聚合符合链增长的聚合机理;然而通过1H-NMR算出的聚合度不大(DP=13)。此外,以Cu(0)/CuBr2/PMDETA为催化体系,ABC(含一个炔基基团,一个叠氮基团以及一个溴基团作为ATRP引发剂)为点击单体和引发剂,结合CuAAC点击聚合和CRP,发展新型并发聚合体系,制备结构规整的梳状共聚物。核磁和红外结果证明了共聚物的拓扑结构。而且我们还发现体系中CuAAC点击聚合和CRP之间可以相互促进,能够显著提高聚合的控制性。2)光电子转移调控、敞口的“CuAAC&ATRP”并发反应:利用Cu(TX)2为光催化剂,自然太阳光为光源,在无氧条件下,考察了甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体的ATRP聚合行为。结果表明,聚合行为符合“活性”/可控的特点:一级动力学曲线,窄的分子量分布,分子量随单体转化率线性增长等。其次,以Cu(TX)2为光催化剂和除氧剂,在敞口条件下,实现了MMA单体的光诱导电子转移ATRP(PET-ATRP)。并且以甲基丙烯酸丙炔基酯(PgMA)为可点击单体,苄基叠氮(AMB)为点击试剂,在敞口条件下,结合光诱导CuAAC点击反应和PET-ATRP聚合,成功发展光诱导、敞口的“CuAAC&ATRP”新型并发反应。更为重要的是,Cu(TX)2催化的CuAAC点击反应和ATRP聚合均可以通过关闭光源,同时向体系通氧气的方式,使反应暂时停止。重新开启光照后,反应仍可以继续进行。利用程序化滴加单体的方法,在敞口条件下成功设计合成了序列可控的多嵌段共聚物。