Hybrid of Organophotoredox- and Cu-Mediated Pathways Enables Atom Transfer Radical Polymerization with Extremely Low Catalyst Loading

原子转移自由基聚合 光化学 聚合 催化作用 化学 单体 光催化 高分子化学 自由基聚合 聚合物 光催化 有机化学
作者
Qihui Ti,Liping Fang,Libin Bai,Han Luo,Rui Sun,Xinwu Ba,Weiping Chen
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:56 (11): 4181-4189 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.3c00501
摘要

The rise of photoredox catalysis has extended the landscape of reversible-deactivation radical polymerization. Recently, visible-light-driven photoredox/Cu dual catalyzed atom transfer radical polymerization (photoATRP) has become an emerging trend, providing well-defined polymer under low copper catalyst loading. In this work, we described a dual catalyzed ATRP using CuBr2/tris(2-pyridinylmethyl)amine (TPMA) and donor–acceptor-type organophotoredox catalysts (OPCs) with visible light absorption. The excited state OPC can reduce both dormant polymer chain-end and CuBr2/TPMA, generating propagating radical species and CuBr/TPMA, respectively. This indicates that the mechanism is a hybrid of organophotoredox-mediated and Cu-mediated ATRP. The photoATRP driven by 425 nm light irradiation produced a series of well-defined polymethacrylates under extremely low catalyst loadings (5 or 10 ppm CuBr2 and 1 ppm OPC relative to monomer). The method also showed excellent temporal control over polymerization and oxygen tolerance.
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