Synthetic polymers are now an essen

Synthetic polymers are now an essential part of numerous and varied objects and materials in our everyday life. In the last decades, polymer science has developed into a modern and multidisciplinary research field thanks to fundamental discoveries and achievements. Initially devoted to structural applications, polymers are indeed increasingly involved in higher-value-added functional materials from electronic-, optical- and biomedical-related areas. This explains why polymer science is now considered as an essential and innovative research field from both academia and industry.

Among the crucial contributions witnessed in polymer science is the development of living polymerization techniques, which allows tailor-made macromolecules to be synthesized. From the conceptual point of view, a living polymerization can be seen as a chain polymerization that proceeds without the occurrence of chain transfer and termination events, through the establishment of a dynamic equilibrium between active and dormant species. Initially materialized by Szwarc in 1956 [1] this methodology indeed opened the door to well-defined polymers with precise and predetermined molar masses, compositions, topologies and functionalities. However, those living polymerization techniques exhibit two main drawbacks: (i) the impossibility to polymerize a wide range of functionalized vinylic monomers due to the incompatibility of the active center with certain functional groups and (ii) the requirement of stringent reaction conditions; especially the use of chemically ultrapure reagents as well as the absolute removal of air and of traces of water.

Until 15 years ago, living anionic and cationic polymerizations were the only available methods to reach a high degree of structural and compositional homogeneity of polymers before recent developments in macromolecular synthesis provide a new synthetic tool to easily achieve complex macromolecular architectures: controlled/living radical polymerization (CLRP). This general term gathers several novel free-radical polymerization techniques that enable a high degree of control to be reached. Indeed, free-radical polymerization differs from ionic polymerization by: (i) its relative ease-of-use (only dissolved oxygen has to be eliminated); (ii) the broad range of vinylic monomers which can be polymerized by a radical mechanism and (iii) the numerous processes that can be implemented (bulk, solution, emulsion, dispersion, etc.). However, the main limitation of free-radical polymerization is the total lack of control over the molar mass, the molar mass distribution (MMD), the chain-end functionalities and the macromolecular architecture. Therefore, bringing together the ease of use of free-radical polymerization with the high standard of control provided by living ionic polymerization, within a single polymerization process, simply brought about a revolution in the field of macromolecular synthesis.

In this view, various CLRP methods have been developed since the early 1980s, each of them being based on a different mechanistic approach and having encountered more or less success over the years. Basically, whatever the involved mechanism, their joint, key feature is the establishment of a dynamic equilibrium between propagating radicals, [Pradical dot], and various dormant species (i.e., end-capped, thus unable to propagate) throughout the polymerization process in order to decrease the occurrence of irreversible termination reactions to an extremely low level. The so-obtained equilibrium ( Fig. 1) is triggered and governed by thermal, photochemical and/or chemical stimuli. For the success of such an approach, a polymer chain should spend most of the polymerization time under its dormant state.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โพลิเมอร์สังเคราะห์เป็นส่วนสำคัญของมากมาย และหลากหลายวัตถุและวัสดุในชีวิตประจำวันของเรา ในทศวรรษที่ผ่านมา วิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ได้พัฒนาเป็นเขตวิจัยสหสาขาวิชาชีพ และทันสมัยจากพื้นฐานการค้นพบและความสำเร็จ เพื่อรองรับการใช้งานโครงสร้างตอนแรก โพลิเมอร์มีส่วนร่วมสูงกว่ามูลค่าเพิ่มวัสดุทำจากอิเล็กทรอนิกส์- ออปติคอล - ชีวการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่ และแน่นอนมากขึ้น นี้อธิบายทำไมวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ตอนนี้ได้ถือว่าเป็นการวิจัยที่สำคัญ และนวัตกรรมจากสถาบันการศึกษาและอุตสาหกรรมระหว่างผลงานสำคัญในพอลิเมอร์ วิทยาศาสตร์คือ การพัฒนาชีวิตจำนวนเทคนิค macromolecules เป็นตัดไปจะมีสังเคราะห์ให้ จากแนวคิดการมอง การดัดแปลงหลังสามารถดูได้จำนวนโซ่ที่โดยไม่มีการเกิดขึ้นของโซ่โอนและสิ้นสุดเหตุการณ์ ผ่านทางการสมดุลแบบไดนามิกระหว่างสายพันธุ์ที่ใช้งานอยู่ และอยู่เฉย ๆ รูปธรรม โดย Szwarc ครั้งแรกในปี 1956 [1] วิธีการนี้แน่นอนเปิดประตูไปโพลิเมอร์ที่มีแม่นยำ และกำหนดมวลโมเลกุล องค์ประกอบ โครงสร้าง และฟังก์ชัน อย่างไรก็ตาม ผู้ที่อาศัยอยู่จำนวนเทคนิคมีข้อเสียหลักที่สอง: (i)ไปการ polymerize หลากหลาย vinylic อสามารถปรับหมู่ฟังก์ชั่นเนื่องจากความไม่เข้ากันของการใช้งานกับงานและ (ii) ความต้องการของเงื่อนไขเข้มงวดปฏิกิริยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้สารเคมีบริสุทธิ์พิเศษตลอดจนการกำจัดแบบสัมบูรณ์ ของอากาศ และร่องรอยของน้ำจนถึง 15 ปีที่แล้ว polymerizations anionic และ cationic ชีวิตได้เพียงใช้วิธีไปถึงระดับสูงของรอย compositional และโครงสร้างของโพลิเมอร์ก่อนการพัฒนาล่าสุดในการสังเคราะห์ macromolecular ให้เครื่องมือสังเคราะห์ใหม่เพื่อบรรลุ macromolecular สถาปัตยกรรมซับซ้อน: ห้องควบคุมรุนแรงจำนวน (CLRP) ระยะนี้ทั่วไปรวบรวมเทคนิคจำนวนอนุมูลฟรีนวนิยายหลายที่เปิดใช้งานการควบคุมการเข้าถึงในระดับสูง แน่นอน จำนวนอนุมูลฟรีที่แตกต่างจากจำนวนไอออนโดย: (i) ของญาติความง่ายในการใช้ (ออกซิเจนละลายน้ำเท่านั้นที่มีจะตัดออก); (ii) หลากหลายของอสามารถ vinylic ซึ่งสามารถ polymerized โดยกลไกที่รุนแรงและ (iii) กระบวนการมากมายที่สามารถนำมาใช้ (จำนวนมาก โซลูชัน อิมัลชัน การกระจาย ฯลฯ) อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดหลักของอนุมูลฟรีจำนวนคือ การขาดการควบคุมมวลโมเลกุล การกระจายมวลโมเลกุล (MMD), ฟังก์ชันสิ้นสุดโซ่ และสถาปัตยกรรม macromolecular รวม ดังนั้น นำร่วมกันในการใช้จำนวนอนุมูลอิสระฟรีที่มีมาตรฐานสูงของการควบคุมโดยอาศัยจำนวนไอออน ภายในกระบวนการเดียวจำนวน เพียงแค่นำมาเกี่ยวกับการปฏิวัติในฟิลด์ของ macromolecular สังเคราะห์ในมุมมองนี้ ได้รับการพัฒนาวิธีการ CLRP ต่าง ๆ ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1980 แต่ละของพวกเขาถูกตามวิธีการกลไกแตกต่างและมีพบน้อยสำเร็จปี โดยทั่วไป สิ่งที่เกี่ยวข้องกับกลไกการ ร่วม คีย์คุณลักษณะของพวกเขาเป็นของสมดุลแบบไดนามิกระหว่างทอดอนุมูล, [จุด Pradical], และเฉย ๆ ชนิดต่าง ๆ (เช่น ต่อย อดสิ้น จึงไม่สามารถเผยแพร่) กระบวนการจำนวนเพื่อลดการเกิดปฏิกิริยาไม่สิ้นสุดในระดับที่ต่ำมาก ได้ให้สมดุล (รูปที่ 1) ถูกทริกเกอร์ และภายใต้สิ่งเร้าร้อน photochemical หรือเคมี สำหรับความสำเร็จของการเป็น โซ่พอลิเมอร์ควรใช้เวลาจำนวนภายใต้สถานะเฉย ๆ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โพลิเมอร์สังเคราะห์ในขณะนี้เป็นส่วนที่สำคัญของวัตถุมากมายและหลากหลายและวัสดุในชีวิตประจำวันของเรา ในทศวรรษที่ผ่านมาวิทยาศาสตร์พอลิเมอได้มีการพัฒนาให้เป็นที่ทันสมัยและสหสาขาวิชาชีพขอบคุณข้อมูลการวิจัยเพื่อค้นพบพื้นฐานและความสำเร็จ ในขั้นต้นที่ทุ่มเทให้กับการใช้งานโครงสร้างโพลิเมอร์เป็นจริงมีส่วนร่วมมากขึ้นในการทำงานที่สูงขึ้นวัสดุที่มีมูลค่าเพิ่มจาก electronic-, optical- และพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับชีวการแพทย์ นี้อธิบายว่าทำไมวิทยาศาสตร์พอลิเมอตอนนี้ถือว่าเป็นงานวิจัยภาคสนามที่จำเป็นและเป็นนวัตกรรมใหม่จากทั้งสถาบันการศึกษาและอุตสาหกรรม. ในบรรดาผลงานที่สำคัญร่วมเป็นสักขีพยานในด้านวิทยาศาสตร์พอลิเมอคือการพัฒนาที่อยู่อาศัยเทคนิคพอลิเมอซึ่งจะช่วยให้โมเลกุล tailor-made ที่จะสังเคราะห์ จากจุดที่แนวความคิดในมุมมองของพอลิเมอที่อยู่อาศัยสามารถมองเห็นเป็นพอลิเมอลูกโซ่ที่เกิดขึ้นโดยไม่ต้องดำเนินการโอนและการเลิกจ้างห่วงโซ่เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นผ่านการจัดตั้งสมดุลแบบไดนามิกระหว่างเผ่าพันธุ์ที่ใช้งานและอยู่เฉยๆ รูปธรรมครั้งแรกโดย Szwarc ในปี 1956 [1] วิธีนี้แน่นอนเปิดประตูไปสู่โพลิเมอร์ที่มีความแม่นยำและกรามที่กำหนดไว้มวลชนองค์ประกอบโครงสร้างและฟังก์ชันการทำงานที่ดีที่กำหนด อย่างไรก็ตามผู้ที่อาศัยเทคนิคพอลิเมอแสดงสองข้อบกพร่องหลัก: (i) เป็นไปไม่ได้ที่จะเกิดการที่หลากหลายของโมโนเมอร์ vinylic ฟังก์ชันเนื่องจากความไม่ลงรอยกันของศูนย์ที่ใช้งานกับกลุ่มการทำงานบางอย่างและ (ii) ความต้องการของปฏิกิริยาเงื่อนไขที่เข้มงวด; โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้น้ำยาบริสุทธิ์ทางเคมีเช่นเดียวกับการกำจัดแน่นอนของอากาศและมีร่องรอยของน้ำ. จนถึงวันที่ 15 ปีที่ผ่านมาประจุลบอยู่อาศัยและ polymerizations ประจุบวกเป็นวิธีการที่ใช้ได้เดียวที่จะเข้าถึงระดับสูงของความสม่ำเสมอของโครงสร้างและองค์ประกอบของโพลิเมอร์ก่อนที่ผ่านมา การพัฒนาในการสังเคราะห์โมเลกุลให้เป็นเครื่องมือสังเคราะห์ใหม่ได้อย่างง่ายดายบรรลุสถาปัตยกรรมโมเลกุลที่ซับซ้อน: ควบคุม / พอลิเมอที่อาศัยอยู่ที่รุนแรง (CLRP) ระยะนี้ทั่วไปรวบรวมนวนิยายเทคนิคพอลิเมออนุมูลอิสระหลายอย่างที่ช่วยให้ระดับสูงของการควบคุมที่จะไปถึง แท้จริงอนุมูลอิสระพอลิเมอแตกต่างจากพอลิเมออิออนโดย: (i) ญาติความสะดวกในการใช้งาน (ออกซิเจนละลายเพียงจะต้องมีการตัดออก); (ii) ความหลากหลายของโมโนเมอร์ vinylic ซึ่งสามารถ polymerized โดยกลไกที่รุนแรงและ (iii) กระบวนการมากมายที่สามารถดำเนินการได้ (เป็นกลุ่ม, การแก้ปัญหา, อิมัลชันกระจาย ฯลฯ ) อย่างไรก็ตามข้อ จำกัด หลักของพอลิเมอนุมูลอิสระคือการขาดรวมของการควบคุมมากกว่ามวลโมเลกุล, การกระจายมวลโมเลกุล (MMD) ฟังก์ชันโซ่ที่สิ้นสุดและสถาปัตยกรรมโมเลกุล ดังนั้นการร่วมกันนำความสะดวกในการใช้งานของพอลิเมออนุมูลอิสระที่มีมาตรฐานที่สูงของการควบคุมการให้บริการโดยอาศัยอยู่พอลิเมออิออนภายในกระบวนการพอลิเมอเดียวเพียงแค่นำเกี่ยวกับการปฏิวัติในด้านของการสังเคราะห์โมเลกุลได้. ในมุมมองนี้วิธี CLRP ต่างๆ ได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1980 แต่ละของพวกเขาอยู่บนพื้นฐานของวิธีการที่กลไกที่แตกต่างกันและมีการพบความสำเร็จมากขึ้นหรือน้อยกว่าปีที่ผ่านมา โดยทั่วไปสิ่งที่กลไกที่เกี่ยวข้องกับการร่วมคุณลักษณะที่สำคัญของพวกเขาคือการสร้างสมดุลแบบไดนามิกระหว่างการขยายพันธุ์อนุมูล [Pradical dot] และสายพันธุ์ที่อยู่เฉยๆต่างๆ (เช่นปลายปกคลุมไม่สามารถทำให้การเผยแพร่) ตลอดกระบวนการพอลิเมอในการสั่งซื้อ เพื่อลดการเกิดปฏิกิริยาการเลิกจ้างกลับไม่ได้ให้อยู่ในระดับที่ต่ำมาก สมดุลที่ได้รับ (รูปที่ 1). จะถูกเรียกและควบคุมโดยความร้อนแสงและ / หรือสิ่งเร้าทางเคมี สำหรับความสำเร็จของวิธีการดังกล่าวเป็นห่วงโซ่ลิเมอร์ควรจะใช้เวลาส่วนใหญ่ของพอลิเมอภายใต้รัฐอยู่เฉยๆของมัน