Atom Transfer Radical Polymerization

Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) ist eine besondere Form der 'Living' / Controlled Free Radical Polymerization (LFRP).

Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die Konzentration freier Radikale durch Zusatz eines Übergangsmetallkomplexes und in Kombination mit einem Atomtransferprozess mit einem Organohalogenid soweit erniedrigt wird, dass Kettenabbruchreaktionen, wie Disproportionierung oder Rekombination, weitestgehend zurückgedrängt werden. Der kinetische Grund hierfür ist die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeiten (sowohl Kettenwachstum als auch Abbruchsreaktionen) von der Konzentration aktiver Kettenenden. Für das Wachstum folgt sie dabei einem Geschwindigkeitsgesetz 1. Ordnung, für die rekombinativen Abbruchsreaktionen einem Gesetz 2. Ordnung. Somit ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Abbruchreaktionen durch eine Erniedrigung der Kettenendenkonzentration (Prinzip aller LFRPs) stärker betroffen als die Reaktionsgeschwindigkeit des Kettenwachstums.

Dadurch können Polymere synthetisiert werden, die sich durch Kontrolle über die Molekülmasse und einer engen Verteilung der molaren Masse auszeichnen.

Die ATRP wurde erstmals 1995 fast gleichzeitig von Mitsuo Sawamoto und Krzysztof Matyjaszewski entdeckt und unabhängig voneinander beschrieben.

Siehe auch Nitroxide Mediated Polymerization (NMP) und RAFT

Literatur

  • Sawamoto et al.: Macromolecules 28. 1995, S. 1721
  • J. Wang, K. Matyjaszewski: Journal of the American Chemical Society 117. 1995, S. 5614–5615.

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