铁盐体系催化的水溶性乙烯基类单体的AGET ATRP机理及动力学研究

AGET ATRP是2005年提出的一种全新的ATRP技术。铁盐由于具有较好的生物相容性和较小的毒性，使其在催化ATRP合成生物材料方面具有独特的优势，但铁盐催化的水溶性乙烯基类单体的AGET ATRP在国内外目前尚无相关文献报道。本项目着眼点集中于铁盐体系催化下的水溶性乙烯基类单体，如甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯，（甲基）丙烯酸羟乙酯以及（甲基）丙烯酸-N,N-二甲胺基乙酯等的AGET ATRP的聚合体系研究，为开创性工作。本项目重点研究铁盐与各种配体组成的催化体系催化水溶性乙烯基类单体的聚合动力学、聚合反应机理以及活性中心结构类型对聚合反应的影响，尤其掌握在空气氛围下铁盐催化的该类单体的AGET ATRP的反应特点和规律，并最终设计出适合于各水溶性单体的高效催化体系，以期为AGET ATRP应用于生物高分子材料的高效而简便合成打下一定的理论基础，并丰富"活性"自由基聚合研究。

AGET ATRP是2005年提出的一种全新的ATRP技术。它克服了常规ATRP所具有的低价态的过渡金属催化剂易氧化的不足具有可在空气氛围下稳定操作、有利于ATRP工业化的巨大优势。铁盐由于具有较好的生物相容性和较小的毒性，使其在催化ATRP合成生物材料方面具有独特的优势。本项目首先详细研究了铁盐催化的油溶性单体甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯在碱性添加剂存在下的AGET ATRP，为保持AGET ATRP的活性/可控的聚合特征的同时提供了一种加速AGET ATRP的策略。在此研究的基础上围绕水溶性甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯和甲基丙烯酸-N,N-二甲胺基乙酯的AGET ATRP的铁盐催化体系的建立，详细研究其聚合动力学特征并掌握了聚合特点和规律。经过催化体系的优化首次在水相中成功地进行铁盐催化水溶性单体的AGET ATRP，并成功地把铁盐催化的AGET ATRP技术应用于水凝胶的合成以及纳米粒子、PVDF等材料表面改性，建立了铁盐催化AGET ATRP在有限空气存在下进行表面改性的简便而高效方法。本项目的研究为绿色、可控合成功能性生物高分子材料打下一定的理论基础。在项目基金的资助下，共发表SCI源期刊研究论文18篇，受邀撰写和项目相关综述文章2篇，获得和项目密切相关的授权中国发明专利6项，参加国内学术会议6人次，参加国际学术会议7人次，完成硕士毕业论文7篇，圆满完成项目的预期目标。