传统的聚合物合成方法是通过链增长聚合以及逐步聚合机理进行。随着合成方法和技术的不断提高，越来越多的新合成原理和方法被引入聚合物的合成中。光化学方法就是一个极佳的例子。光化学方法在当前合成功能聚合物材料的方法中是最为强有力的技术之一。随着光化学和聚合物合成水平的进步，人们开发了很多多重光催化和光敏体系来促进光能向化合物单体反应性的转变。通过将激发态光催化剂的电子能量转移到聚合物链上，可以实现通过光催化剂介导单体和聚合物链反应性的活化和去活化并控制聚合物链增长的过程。例如，原子转移自由基聚合（ATRP）或可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）均可采用光催化剂介导的聚合过程进行。很多已经报道的光诱导聚合的催化剂都是使用紫外光作为光源，使用可见光和近红外光作为光源介导光催化聚合反应的例子目前只有ATRP过程有所报道，但是在这些体系中，如何除去体系中的光催化剂是一个非常大的挑战，因此，发展一类异质光催化剂来催化光诱导的聚合过程是一种可以高效纯化聚合物产物的方法。美国卡内基·梅隆大学KrzysztofMatyjaszewski教授团队发展了一种交联的共轭微孔聚合物作为光催化剂来探索异质光催化剂促进铜催化ATRP过程的可行性。该工作以题为“Conjugated Cross-linked Phenothiazines as Green or Red Light Heterogeneous Photocatalysts for Copper-Catalyzed Atom Transfer Radical Polymerization”发表在《J. Am. Chem. Soc.》上。
文章亮点：
通过使用芳烃连接的吩噻嗪聚合物构筑了具有大共轭体系的以吩噻嗪为核心的交联聚合物，扩展了吩噻嗪作为光催化剂的波长。普通的吩噻嗪发挥作用是使用紫外光作为光源，在该聚合物中，使用红光或绿光即可使吩噻嗪提供光电子，发生能量转移；
仅使用ppm量级（2 mg/ml）的吩噻嗪聚合物即可实现较好控制的聚合物聚合效果，聚合物的分散度可以控制在1.0左右，单体转换率最高可达97%以上；
异质的吩噻嗪聚合物光催化剂具有非常好的可分离性以及可复用性，并且在重复使用时仍然能够保持其光催化效率。
图1. 异质光催化剂的合成
图2. 异质催化剂催化机理
全文链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c04428
原文刊载于【高分子科学前沿】公众号
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