في مجال علوم البلمرة ، "Atom Transfer Radical Polymerization" (ATRP) هي تقنية حصلت على اهتمام واسع النطاق.تستخدم طريقة البلمرة الجذرية الجذرية القابلة للانعكاس هذه المحفزات المعدنية الانتقالية لتشكيل روابط الكربون والكربون في التفاعلات الكيميائية ، وبالتالي تحقيق تخليق بوليمر دقيق.يكمن المبدأ الأساسي لـ ATRP في التوازن الديناميكي لنشاطه مع مواد نائمة ، مما يجعلها أداة قوية للتحكم في تخليق البوليمر.
يمكن أن تكون المواد النشطة والنية من ATRP مدفوعة بتنظيم المحفزات المعدنية ، مما يجعل من الممكن التحكم في بنية البوليمر.
منذ اكتشافه المستقل من قبل Mitsuo Sawamoto و Krzysztof Matyjaszewski في عام 1995 ، دخلت ATRP تدريجياً في حقول التطبيقات المختلفة ، بما في ذلك علوم المواد والرعاية الطبية والإلكترونيات.تتمثل ميزة هذا البلمرة في أنه يمكن تنفيذها بشكل طبيعي في وجود مجموعة متنوعة من المجموعات الوظيفية ، وتوفر هذه الخصائص ضمانات لتنوع البوليمر وتوكله.
عند أداء ATRP ، هناك خمسة مكونات رئيسية: Monomer ، البادئ ، المحفز ، يجند والمذيبات.يؤثر الاختيار المناسب لهذه المكونات وتحسينها على فعالية تفاعل البلمرة وخصائص المنتج.
تتضمن المونومرات المستخدمة عادة في ATRP بدائل يمكن أن تستقر على الجذور المستمرة ، مثل الستايرين ، (Meth) الأكريليت ، وما شابه.أثناء عملية البلمرة ، يعتمد معدل تفاعل هذه المونومرات على اختيار المونومر وخصائصه الهيكلية.
يؤثر نوع وهيكل البادئ بشكل مباشر على عدد وهيكل سلسلة البوليمر.البادئ المستخدم عادة هو ألكيلات مخطوطة تشبه الجذور الحرة المستمرة ، مثل البروم الملموس.يمكن لهذه المبادرين توفير التحكم الجيد في الوزن الجزيئي وجعل عملية البلمرة أكثر استقرارًا.
المحفزات هي أهم مكون من ATRP ، والذي يحدد توازن المواد النشطة والكامنة.في معظم الحالات ، تتم دراسة المحفزات النحاسية على نطاق واسع وتطبيقها في ATRP.تكمن ميزتها في قدرتها على التكيف مع مجموعة متنوعة من المونومرات والمجموعات الوظيفية ، والتي تعتبر واحدة من مفاتيح نجاح ATRP.
تلعب Licens أيضًا دورًا مهمًا في ATRP.تؤثر خياراتهم على قابلية الذوبان وحركية التفاعل لمحفزات المعادن.لذلك ، يمكن أن يحسن الاختيار الصحيح من يجند المناسب بشكل كبير من كفاءة والتحكم في تفاعل البلمرة.
ATRP في مجموعة متنوعة من المذيبات ، بما في ذلك التولوين ، الديوكسان ، والماء.يؤثر اختيار المذيبات على حركية التفاعل ، وبالتالي يجب مراعاتها بالتنسيق مع مكونات أخرى لتحقيق أفضل النتائج.
في تفاعل ATRP ، يكون التوازن الديناميكي بين المواد النشطة والنائمة أمرًا بالغ الأهمية.يحدد هذا التوازن معدل تفاعل البلمرة بأكمله وخصائص المنتج.سوف تؤثر معدلات تفاعل المكونات المختلفة على عملية التفاعل بأكملها.
من خلال التحكم في المتغيرات الرئيسية بدقة في عملية ATRP ، يمكن للباحثين تصنيع البوليمرات عالية الأداء مع وظائف محددة ، والتي لا تعزز فقط قيمة تطبيق المواد ، ولكنها تخلق أيضًا إمكانيات لتطوير مواد جديدة.
باختصار ، يوفر البلمرة الجذرية لنقل الذرة (ATRP) طريقة فعالة ومرنة لجعل البوليمرات المتنوعة كدور مهم في تكنولوجيا البلمرة الحديثة.هذا التوازن بين المواد النشطة والنائمة التي تعطي دقة توليف البوليمر وقابلية التنبؤ.في المستقبل ، هل يمكن لهذه التكنولوجيا تحقيق إمكانات أكبر في تطوير مواد جديدة؟