Mechanism of Photoinduced Metal-Free Atom Transfer Radical Polymerization: Experimental and Computational Studies
作者:Xiangcheng Pan、Cheng Fang、Marco Fantin、Nikhil Malhotra、Woong Young So、Linda A. Peteanu、Abdirisak A. Isse、Armando Gennaro、Peng Liu、Krzysztof Matyjaszewski
DOI:10.1021/jacs.5b13455
日期:2016.2.24
atom transfer radical polymerization (ATRP) of methyl methacrylate was investigated using several phenothiazine derivatives and other related compounds as photoredox catalysts. The experiments show that all selected catalysts can be involved in the activation step, but not all of them participated efficiently in the deactivation step. The redox properties and the stability of radical cations derived from
使用几种吩噻嗪衍生物和其他相关化合物作为光氧化还原催化剂研究了甲基丙烯酸甲酯的光诱导无金属原子转移自由基聚合 (ATRP)。实验表明,所有选定的催化剂都可以参与活化步骤,但并非所有催化剂都有效地参与了失活步骤。通过循环伏安法评估了催化剂衍生的自由基阳离子的氧化还原性能和稳定性。激光闪光光解 (LFP) 用于确定光激发催化剂的寿命和活性。根据解离电子转移 (DET) 理论对活化反应的动力学分析表明,活化仅在催化剂处于激发态时发生。密度泛函理论 (DFT) 计算揭示了自由基阳离子中间体的结构和稳定性,以及不同光氧化还原催化剂失活途径的反应能量分布。实验和计算都表明活化过程经历了 DET 机制,而在失活过程中则有利于涉及双分子相遇(DET 途径的完全相反)的缔合电子转移。这项详细研究提供了对无金属 ATRP 化学过程的更深入了解,有助于设计更好的催化系统。此外,这项工作阐明了涉及由光氧化还原催化