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PS-SH的合成方法

更新时间：2026-02-26点击次数：14

ATRP 制备 PS-Br + 硫脲 / 碱转化为 PS-SH

这是常用、可靠的方法，通过先合成溴端基聚苯乙烯 (PS-Br)，再将溴端基转化为巯基。

1.1 ：ATRP 合成 PS-Br

反应原理

通过原子转移自由基聚合，以 α- 溴代异丁酸酯类为引发剂，CuBr/PMDETA 为催化体系，控制苯乙烯聚合，得到分子量可控、分布窄的溴端基聚苯乙烯。

试剂与配比 (典型配方)


试剂作用摩尔比典型用量
苯乙烯 (St)单体100-5005.0 mL(44 mmol)
乙基 α- 溴异丁酸酯 (EBiB)引发剂10.1-0.5 mmol
CuBr催化剂前体10.1-0.5 mmol
PMDETA (五甲基二乙烯三胺)配体1-20.1-1.0 mmol
甲苯 / 苯甲醚溶剂适量5-10 mL

操作步骤

  1. 除氧准备：单体、溶剂需经减压蒸馏除水除氧；引发剂、催化剂、配体在手套箱中称量

  2. 加料混合：在 Schlenk 管中依次加入 CuBr、PMDETA，加入少量溶剂，搅拌形成深绿色络合物

  3. 聚合反应：加入单体和引发剂，液氮冷冻 - 抽真空 - 解冻循环 3 次除氧，密封后置于 90-110°C 油浴反应 6-24 h (转化率控制在 60-80% 以保证分子量分布窄)

  4. 终止与纯化：反应结束后暴露于空气终止，用大量 THF 溶解，通过中性氧化铝柱去除铜盐；滤液浓缩后，用甲醇沉淀 3 次，真空干燥得 PS-Br (白色固体，GPC 测 Mn=5,000-50,000，Đ<1.3)

1.2 第二步：PS-Br→PS-SH 的硫脲 / 碱转化

反应原理

PS-Br 与硫脲反应生成异硫脲盐中间体，再经碱水解得到 PS-SH：
操作步骤

  1. 异硫脲盐制备：PS-Br (1.0 g) 溶于无水乙醇 (20 mL)，加入硫脲 (5-10 倍摩尔过量)，回流反应 24-48 h

  2. 碱水解：冷却后加入 25% NaOH 水溶液 (5-10 mL)，继续回流 2-4 h

  3. 分离纯化：反应液冷却至室温，用盐酸酸化至 pH=2-3，加入过量己烷沉淀聚合物；沉淀用蒸馏水洗涤 3 次以去除无机盐，真空干燥得 PS-SH (淡黄色粘稠液体或固体)