專利名稱：一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法。
背景技術(shù)：
由于不存在分子間的纏結(jié)，單鏈高分子的運(yùn)動(dòng)相對容易，因而在物理性質(zhì)上表現(xiàn)出常用高分子所不具備的特殊性能易結(jié)晶、相對耐溫和超拉伸性。然而，由于受到制備工藝的限制，關(guān)于單鏈高分子的研究和應(yīng)用寥寥無幾。目前還沒有合適的方法來大量制備單鏈高分子。由多鏈聚合物分散成單鏈高分子試樣，通常采用極稀高分子溶液(5mg/L)噴霧、液面擴(kuò)展、冷凍干燥等方法，因?yàn)橹挥性跇O稀溶液(良溶劑)中高分子鏈才能以單鏈溶脹線團(tuán)存在。然而，如果所用溶液濃度太低，所得到 的樣品量太少，難以進(jìn)一步觀察和研究；如果所用溶液高于分界濃度，高分子線團(tuán)發(fā)生相互穿透纏結(jié)，所得到的樣品中則會存在一定量的寡鏈和多鏈試樣。直接合成單鏈高分子通常采用微乳液聚合的方法，但是該方法條件有很大的局限性，如需要選擇適當(dāng)?shù)奈⑷橐后w系，使得乳液滴的尺寸小至幾十個(gè)納米。理論上當(dāng)乳液滴中僅有一條高分子鏈引發(fā)聚合時(shí)，才可以得到單鏈微球，而在實(shí)際聚合反應(yīng)中，不僅液滴尺寸的限制過小限制分子鏈的生長，每個(gè)微滴內(nèi)所形成高分子的數(shù)量也無法控制。近些年還出現(xiàn)了利用高分子鏈內(nèi)收縮或交聯(lián)的方法制備單鏈高分子的報(bào)道,如E. Harth等(J. Am. Chem. Soc. 2002，124，8653-8660.)利用高分子鏈上的基團(tuán)(環(huán)丁烯)相互反應(yīng)，使得高分子鏈發(fā)生分子內(nèi)交聯(lián)；E. J. Foster,等(J. Am. Chem. Soc. 2009，131，6964-6966.)利用非共價(jià)鍵作用(四氫鍵)使得高分子鏈發(fā)生分子內(nèi)塌縮，并通過紫外或輻照進(jìn)行交聯(lián)，從而得到單鏈高分子微球。但是，上述方法僅適用于少量具有特殊官能團(tuán)的高分子，且不能有效地避免分子間的相互反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法。該方法通過調(diào)整引發(fā)劑溶液的濃度，將微流控芯片所產(chǎn)生的微滴內(nèi)弓I發(fā)劑分子的數(shù)量控制在一個(gè)或數(shù)個(gè)，進(jìn)一步在微滴內(nèi)弓I發(fā)聚合反應(yīng)后直接形成單鏈高分子。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟一、根據(jù)需要制備的單鏈高分子選擇引發(fā)劑、單體、催化劑和配體，并確定單體、催化劑和配體的摩爾配比；步驟二、將步驟一中所述引發(fā)劑配制成濃度為0. 01fmol/L 10fmol/L的引發(fā)劑溶液，將步驟一中所述單體、催化劑和配體配制成單體濃度為0. lmol/L 10mol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將表面活性劑加入油相中，得到連續(xù)相；所述表面活性劑的加入量為油相質(zhì)量的0. 05% 5% ；步驟四、在氮?dú)饣蚨栊詺怏w的保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相的流速為0. I Ii L/min 100 u L/min,并控制連續(xù)相、引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速之比為4 20 I 1，使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為IOnL IOOnL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為250 y m 500 u m的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、待反應(yīng)結(jié)束后，導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去 除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物單鏈高分子。上述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟一中所述引發(fā)劑為鹵代烷、芐基鹵化物、a -溴代酯、a -鹵代酮、a -鹵代腈、磺?；u化物或偶氮二異丁月青。上述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟一中所述單體為丙烯酰胺、丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯基酰胺、吡啶或乙烯基酯類單體。上述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟一中所述催化劑為氯化亞銅、溴化亞銅或碘化亞銅，或者為銅、氯化銅和溴化銅中的一種與抗壞血酸、葡萄糖、辛酸亞錫或肼的混合物。上述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟一中所述配體為五甲基二乙烯二胺、二 [2_( 二甲氨基)乙基]胺、二(2-卩比唳基甲基)胺或4，4’ -二壬基_2，2’ -聯(lián)卩比唳。上述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟一中所述單體、催化劑和配體的摩爾配比為50 500 : I 2 : 2。上述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟二中所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種。上述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟三中所述表面活性劑為氟表面活性劑、硅表面活性劑或碳?xì)浔砻婊钚詣Ｉ鲜龅囊环N利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟三中所述油相為氟碳油、硅油、氟化硅油或正十四烷。上述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，步驟四中所述惰性氣體為IS氣。本發(fā)明米用微流控芯片微滴技術(shù)，由于微反應(yīng)器的通道尺寸一般在IOiim 300 y m的范圍，內(nèi)部液體的比表面積也就相應(yīng)的增加到IOOOOmVm3 50000m2/m3，使得反應(yīng)體系的傳熱、傳質(zhì)能力大幅增強(qiáng)，反應(yīng)速度明顯高于在常規(guī)反應(yīng)器中的情況，反應(yīng)結(jié)果也因此具有高選擇性、高產(chǎn)率和高純度的特性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明的制備方法簡單，在微流控微滴內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)可直接形成單鏈高分子，且產(chǎn)物的分子量較高，因此在單分子研究和超高分子量聚合物制備等方面具有廣泛的用途。2、本發(fā)明在微流控反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)即可產(chǎn)生大量微滴，并可通過平行裝置成倍放大，有效提高產(chǎn)量。3、本發(fā)明可通過調(diào)整引發(fā)劑溶液的濃度將微滴內(nèi)的引發(fā)劑分子數(shù)量控制在一個(gè)或數(shù)個(gè)。4、采用本發(fā)明的方法進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)速率極快，能獲得超高分子量的聚合產(chǎn)物。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例3中導(dǎo)入聚四氟乙烯管內(nèi)的微滴的光學(xué)照片。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例5制備的聚異丙基丙烯酰胺單鏈高分子的分子量大小及分布曲線。圖3為本發(fā)明實(shí)施例5制備的聚異丙基丙烯酰胺單鏈高分子在透射電子顯微鏡下的形貌圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I步驟一、選擇2-羥乙基-2-溴代異丁酸酯(BrC(CH3)2COOCH2CH2OH)作為引發(fā)劑，丙烯酰胺作為單體，氯化銅和抗壞血酸作為催化劑，五甲基二乙烯三胺作為配體，丙烯酰胺、氯化銅、抗壞血酸和五甲基二乙烯三胺之間的摩爾比為100 :1:1:2;步驟二、以體積比為I : I的水和N，N 二甲基甲酰胺的混合液作為溶劑，配制濃度為0. lfmol/L的引發(fā)劑溶液，以體積比為I : I的水和N，N 二甲基甲酰胺的混合液作為溶齊U，配制單體濃度為0. 6mol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將氟碳表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100加入氟碳油中，得到連續(xù)相；所述氟碳表面活性劑的加入量為氟碳油質(zhì)量的0. 05% ；步驟四、在惰性氣體氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、弓I發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為IOii L/min、l u L/min和I y L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為35nL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為400 iim的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)8h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚丙烯酰胺單鏈高分子。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例I相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a-鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液。實(shí)施例3步驟一、選擇十八烷基2-溴代異丁酸酯(BrC (CH3)2COOCH2 (CH2)16CH3)作為引發(fā)齊U，N，N- 二乙基-2-丙烯酰胺作為單體，氯化銅和葡萄糖作為催化劑，五甲基二乙烯三胺作為配體，N，N-二乙基-2-丙烯酰胺、氯化銅、葡萄糖、五甲基二乙烯三胺之間的摩爾比為200 I I 2 ；
步驟二、以體積比為I : 2的水和甲醇的混合液作為溶劑，配制濃度為0. 02fmol/L的引發(fā)劑溶液，以體積比為I : 2的水和甲醇的混合液作為溶劑，配制單體濃度為I. 2mol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將碳?xì)浔砻婊钚詣┤苫泳垩跻蚁┟?DOW TEGIT0L NP_4)加入正十四烷中，得到連續(xù)相；所述碳?xì)浔砻婊钚詣┤苫泳垩跻蚁┟?DOW TEGITOL NP-4)的加入量為正十四烷質(zhì)量的0. 2%；步驟四、在惰性氣體氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、弓I發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為16 ii L/min>2 u L/min和2 ii L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為70nL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為500 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)8h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚N，N- 二乙基-2-丙烯酰胺單鏈高分子。圖I為本實(shí)施例導(dǎo)入聚四氟乙烯管內(nèi)的微滴的光學(xué)照片，從圖中可以看出，微滴形態(tài)均勻，均勻分散于連續(xù)相中。實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例3相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a-鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺酰基鹵化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液。實(shí)施例5步驟一、選擇2-溴代異丁酸十二酯(BrC(CH3)2COOCH2 (CH2)ltlCH3)作為引發(fā)劑，異丙基丙烯酰胺作為單體，溴化銅和抗壞血酸作為催化劑，五甲基二乙烯三胺作為配體，異丙基丙烯酰胺、溴化銅、抗壞血酸、五甲基二乙烯三胺之間的摩爾比為100 :1:1:2;
步驟二、以體積比為I : 4的水和乙醇的混合液作為溶劑，配制濃度為0. 15fmol/L的引發(fā)劑溶液，以體積比為I : 4的水和乙醇的混合液作為溶劑，配制單體濃度為0.6mol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將碳?xì)浔砻婊钚詣┤苫泳垩跻蚁┟?DOW TEGIT0L NP_4)加入正十四烷中，得到連續(xù)相；所述碳?xì)浔砻婊钚詣┤苫泳垩跻蚁┟?DOW TEGITOL NP-4)的加入量為正十四烷質(zhì)量的0. 1%；步驟四、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為L/min、l u L/min和I ii L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為20nL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為320iim的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)12h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚異丙基丙烯酰胺單鏈高·分子。圖2為本實(shí)施例制備的聚異丙基丙烯酰胺單鏈高分子的分子量大小及分布結(jié)果(原子力-單分子力譜法)，從圖中可以看出，制備的聚異丙基丙烯酰胺單鏈高分子的數(shù)均分子量為2. 9X 105g/mol,重均分子量為4. I X 105g/mol,最大單鏈的分子量為1.1X 106g/mol。圖3為本實(shí)施例制備的聚異丙基丙烯酰胺單鏈高分子在透射電子顯微鏡下的形貌圖，將反應(yīng)后的微滴反應(yīng)液直接滴到表面附有3nm超薄碳支持膜的銅網(wǎng)表面，并用0. 5wt%的四氧化鋨溶液熏蒸染色10分鐘，左下角標(biāo)尺為lOOnm，從圖中可以看出，高分子單鏈尺寸均一，且分散均勻，未觀察到相互纏繞的情況。實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例5相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a-鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為甲醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為甲醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液。實(shí)施例7步驟一、選擇2-溴代異丁酸十二酯(BrC(CH3)2COOCH2 (CH2)ltlCH3)作為引發(fā)劑，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯作為單體，氯化銅和抗壞血酸作為催化劑，4，4’ - 二壬基-2，2’ -聯(lián)吡啶作為配體，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、氯化銅、抗壞血酸和4，4’ - 二壬基-2，2’ -聯(lián)吡啶之間的摩爾比為125 :1:1:2;步驟二、以體積比為3 2的水和甲醇的混合液作為溶劑，配制濃度為0. 3fmol/L的引發(fā)劑溶液，以體積比為3 2的水和甲醇的混合液作為溶劑，配制單體濃度為0.42mol/L的單體/催化劑/配體溶液；
步驟三、將氟表面活性劑DuPont Capstone 1157加入氟化娃油中，得到連續(xù)相；所述氟表面活性劑DuPont Capstone 1157的加入量為氟化娃油質(zhì)量的1% ;步驟四、在惰性氣體氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、弓I發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為IOii L/min、l u L/min和I y L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為IOnL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為250 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)8h后導(dǎo)出步驟四中所述 聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚甲基丙烯酸-2-羥基乙酯單鏈高分子。實(shí)施例8本實(shí)施例與實(shí)施例7相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a-鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液。實(shí)施例9步驟一、選擇一溴三氯甲烷作為引發(fā)劑，寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯(H2CC(CH3)CO(OCH2CH2)nOH)作為單體，溴化銅和抗壞血酸作為催化劑，4，4’ - 二壬基-2，2’ -聯(lián)吡啶作為配體，寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯、溴化銅、抗壞血酸和4，4’ - 二壬基-2，2’ -聯(lián)吡啶之間的摩爾比為125 : I : I : 2 ;步驟二、以N，N 二甲基甲酰胺作為溶劑，配制濃度為0. 3fmol/L的引發(fā)劑溶液，以N，N 二甲基甲酰胺作為溶劑，配制單體濃度為0. 4mol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將硅表面活性劑FY-4902加入硅油(或氟化硅油)中，得到連續(xù)相；所述硅表面活性劑FY-4902的加入量為硅油(或氟化硅油)質(zhì)量的1% ；步驟四、在惰性氣體氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、弓I發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為IOii L/min、l. 5 u L/min和I. L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為IOnL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為250 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)8h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚乙二醇甲基丙烯酸酯單鏈高分子。實(shí)施例10本實(shí)施例與實(shí)施例9相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為a-溴代酯(如十八烷基2-溴代異丁酸酯、2-溴代異丁酸十二酯、2-羥乙基-2-溴代異丁酸酯等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a -鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、甲苯或二甲苯；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、甲苯或二甲苯。實(shí)施例11步驟一、選擇2-溴代異丁酸十二酯(BrC(CH3)2COOCH2 (CH2)ltlCH3)作為引發(fā)劑，異丙基丙烯酰胺作為單體，氯化銅和抗壞血酸作為催化劑，五甲基二乙烯三胺作為配體，異丙基丙烯酰胺、氯化銅、抗壞血酸和五甲基二乙烯三胺之間的摩爾比為50 :1:1:2;步驟二、以體積比為I : I的水和甲醇的混合液作為溶劑，配制濃度為0.2fmol/L 的引發(fā)劑溶液，以體積比為I : I的水和甲醇的混合液作為溶劑，配制單體濃度為0.6mol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100加入氟碳油中，得到連續(xù)相；所述氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100的加入量為氟碳油質(zhì)量的0. 2% ；步驟四、在惰性氣體氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、弓I發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為20 u L/min、2. 5 u L/min和2. 5 y L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為15nL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為300 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)24h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚異丙基丙烯酰胺單鏈高分子。實(shí)施例12本實(shí)施例與實(shí)施例11相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a-鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，或者為乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮和二惡烷中的一種與水的混合液。實(shí)施例13步驟一、選擇二苯基二氯甲烷作為引發(fā)劑，異丙基丙烯酰胺作為單體，氯化亞銅作為催化劑，三[2-( 二甲氨基)乙基]胺作為配體，異丙基丙烯酰胺、氯化亞銅和三[2-( 二甲氨基)乙基]胺之間的摩爾比為100 :1:2;
步驟二、以異丙醇作為溶劑，配制濃度為0. 2fmol/L的引發(fā)劑溶液，以異丙醇作為溶劑，配制單體濃度為3. 5mol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100加入氟碳油中，得到連續(xù)相；所述氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100的加入量為氟碳油質(zhì)量的0. 2% ；步驟四、在惰性氣體氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、弓I發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為20 u L/min、2. 5 u L/min和2. 5 y L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為15nL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為300 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)24h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚異丙基丙烯酰胺單鏈高分子。 實(shí)施例14本實(shí)施例與實(shí)施例13相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為a -溴代酯(如十八烷基2-溴代異丁酸酯、2-溴代異丁酸十二酯、2-羥乙基-2-溴代異丁酸酯等)，或者為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a -鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、甲苯或二甲苯；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、甲苯或二甲苯。實(shí)施例15步驟一、選擇三氯丙酮作為引發(fā)劑，4-乙烯基吡啶作為單體，溴化亞銅作為催化齊U，三[2-( 二甲氨基)乙基]胺作為配體，4-乙烯基吡啶、溴化亞銅和三[2-( 二甲氨基)乙基]胺之間的摩爾比為500 :1:2;步驟二、以異丙醇作為溶劑，配制濃度為0. 2fmol/L的引發(fā)劑溶液，以異丙醇作為溶劑，配制單體濃度為I. lmol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100加入氟碳油中，得到連續(xù)相；所述氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100的加入量為氟碳油質(zhì)量的0. 2% ；步驟四、在惰性氣體氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、弓I發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為20 u L/min、2. 5 u L/min和2. 5 y L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為15nL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為300 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)12h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚4-乙烯基吡啶單鏈高分子。實(shí)施例16
本實(shí)施例與實(shí)施例15相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為a -溴代酯(如十八烷基2-溴代異丁酸酯、2-溴代異丁酸十二酯、2-羥乙基-2-溴代異丁酸酯等)，或者為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a -鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、甲苯或二甲苯；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、甲苯或二甲苯。實(shí)施例17步驟一、選擇2-溴異丁腈作為引發(fā)劑，苯基丙烯酸酯作為單體，碘化亞銅作為催化劑，三(2-吡啶基甲基)胺作為配體，苯基丙烯酸酯、碘化亞銅和三(2-吡啶基甲基)胺之間的摩爾比為100 :1:2; 步驟二、以甲苯作為溶劑，配制濃度為0. 2fmol/L的引發(fā)劑溶液，以甲苯作為溶齊U，配制單體濃度為I. lmol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100加入氟碳油中，得到連續(xù)相；所述氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100的加入量為氟碳油質(zhì)量的5% ；步驟四、在惰性氣體氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、弓I發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為20 u L/min、2. 5 u L/min和2. 5 y L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為15nL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為300 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)IOh后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚苯基丙烯酸酯單鏈高分子。實(shí)施例18本實(shí)施例與實(shí)施例17相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為a-溴代酯(如十八烷基2-溴代異丁酸酯、2-溴代異丁酸十二酯、2-羥乙基-2-溴代異丁酸酯等)，或者為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a -鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、異丙醇或二甲苯；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、異丙醇或二甲苯。實(shí)施例19步驟一、選擇苯磺酰氯作為引發(fā)劑，丙酸乙烯酯作為單體，氯化銅和辛酸亞錫作為催化劑，三(2-吡啶基甲基)胺作為配體，丙酸乙烯酯、氯化銅、辛酸亞錫和三(2-吡啶基甲基)胺之間的摩爾比為500 :1:1:2;步驟二、以體積比為I : 2的丙酮和異丙醇的混合液作為溶劑，配制濃度為
O.Olfmol/L的引發(fā)劑溶液，以體積比為I : 2的丙酮和異丙醇的混合液作為溶劑，配制單體濃度為0. lmol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100加入正十四烷中，得到連續(xù)相；所述氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100的加入量為正十四烷質(zhì)量的2% ;步驟四、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為100 u L/min,5 u L/min和5 u L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為IOnL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi) 徑為300 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)IOh后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚丙酸乙烯酯單鏈高分子。實(shí)施例20本實(shí)施例與實(shí)施例19相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為a-溴代酯(如十八烷基2-溴代異丁酸酯、2-溴代異丁酸十二酯、2-羥乙基-2-溴代異丁酸酯等)，或者為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a-鹵代腈 (如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為偶氮二異丁腈；所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或三種以上，或者為水、甲醇、乙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種與丙酮的混合液，或者為水、甲醇、乙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種與異丙醇的混合液；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或三種以上，或者為水、甲醇、乙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種與丙酮的混合液，或者為水、甲醇、乙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種與異丙醇的混合液。實(shí)施例21步驟一、選擇偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑，苯乙烯作為單體，氯化亞銅作為催化劑，三(2-吡啶基甲基)胺作為配體，苯乙烯、氯化亞銅和三(2-吡啶基甲基)胺之間的摩爾比為 100 : I : 2 ;步驟二、以甲苯作為溶劑，配制濃度為lOfmol/L的引發(fā)劑溶液，以甲苯為溶劑，配制單體濃度為10mol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100加入正十四烷中，得到連續(xù)相；所述氟表面活性劑DuPont Zonyl FS0-100的加入量為正十四烷質(zhì)量的5% ;步驟四、在氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為I U L/min、0. I u L/min和0. I y L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為IOOnL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為500 iim的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)24h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚苯乙烯單鏈高分子。實(shí)施例22本實(shí)施例與實(shí)施例21相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為a-溴代酯(如十八烷基2-溴代異丁酸酯、2-溴代異丁酸十二酯、2-羥 乙基-2-溴代異丁酸酯等)，或者為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a-鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺酰基鹵化物(如苯磺酰氯等);所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、異丙醇或二甲苯；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、異丙醇或二甲苯。實(shí)施例23步驟一、選擇偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑，N-乙烯基甲酰胺作為單體，氯化亞銅作為催化劑，五甲基二乙烯三胺作為配體，N-乙烯基甲酰胺、氯化亞銅和五甲基二乙烯三胺之間的摩爾比為100 : I : 2 ;步驟二、以甲苯作為溶劑，配制濃度為0. 03fmol/L的引發(fā)劑溶液，以甲苯作為溶齊U，配制單體濃度為lOmol/L的單體/催化劑/配體溶液；步驟三、將碳?xì)浔砻婊钚詣┦榛谆寤@加入正十四烷中，得到連續(xù)相；所述碳?xì)浔砻婊钚詣┦榛谆寤@的加入量為正十四烷質(zhì)量的5% ；步驟四、在氬氣保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相、引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速分別為0. I u L/min,0. 025 u L/min和0. 025 u L/min,使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為IOOnL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為500 的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；步驟五、反應(yīng)24h后導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物聚N-乙烯基甲酰胺單鏈高分子。實(shí)施例24本實(shí)施例與實(shí)施例23相同，其中不同之處在于所述引發(fā)劑為a-溴代酯(如十八烷基2-溴代異丁酸酯、2-溴代異丁酸十二酯、2-羥乙基-2-溴代異丁酸酯等)，或者為鹵代烷(如三氯甲烷、四氯化碳、一溴三氯甲烷等)，或者為芐基鹵化物(如二苯基二氯甲烷、三氯甲苯、苯基氯乙烷等)，或者為a-鹵代酮(如三氯丙酮、二氯苯乙酮等)，或者為a-鹵代腈(如2-氯丙腈、2-溴異丁腈等)，或者為磺?；u化物(如苯磺酰氯等);所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、異丙醇或二甲苯；所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的至少兩種，或者為甲醇、乙醇、N，N 二甲基甲酰胺、四氫呋喃、丙酮、二惡烷、異丙醇或二甲苯。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)?！?br> 權(quán)利要求
1.一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一、根據(jù)需要制備的單鏈高分子選擇引發(fā)劑、單體、催化劑和配體，并確定單體、催化劑和配體的摩爾配比； 步驟二、將步驟一中所述引發(fā)劑配制成濃度為0. Olfmol/L lOfmol/L的引發(fā)劑溶液，將步驟一中所述單體、催化劑和配體配制成單體濃度為0. lmol/L 10mol/L的單體/催化劑/配體溶液； 步驟三、將表面活性劑加入油相中，得到連續(xù)相；所述表面活性劑的加入量為油相質(zhì)量的 0. 05% 5% ； 步驟四、在氮?dú)饣蚨栊詺怏w的保護(hù)下，將步驟三中所述連續(xù)相、步驟二中所述引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，通過注射泵控制連續(xù)相的流速為0.I u L/min 100 u L/min,并控制連續(xù)相、引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液的流速之比為4 20 I 1，使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成體積為IOnL IOOnL的微滴，然后將所述微滴導(dǎo)入內(nèi)徑為250 y m 500 u m的聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)； 步驟五、待反應(yīng)結(jié)束后，導(dǎo)出步驟四中所述聚四氟乙烯管中的微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物單鏈高分子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，步驟一中所述引發(fā)劑為鹵代烷、芐基鹵化物、a-溴代酯、a-鹵代酮、a-鹵代腈、磺?；u化物或偶氮二異丁腈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特 征在于，步驟一中所述單體為丙烯酰胺、丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯基酰胺、吡啶或乙烯基酯類單體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，步驟一中所述催化劑為氯化亞銅、溴化亞銅或碘化亞銅，或者為銅、氯化銅和溴化銅中的一種與抗壞血酸、葡萄糖、辛酸亞錫或肼的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，步驟一中所述配體為五甲基二乙烯三胺、三[2-( 二甲氨基)乙基]胺、三(2-吡啶基甲基)胺或4，4’ - 二壬基-2，2’ -聯(lián)卩比唳。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，步驟一中所述單體、催化劑和配體的摩爾配比為50 500 : I 2 : 2。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，步驟二中所述引發(fā)劑溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種，所述單體/催化劑/配體溶液的溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃、N，N 二甲基甲酰胺、丙酮、二惡烷、甲苯和二甲苯中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，步驟三中所述表面活性劑為氟表面活性劑、硅表面活性劑或碳?xì)浔砻婊钚詣?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，步驟三中所述油相為氟碳油、硅油、氟化硅油或正十四烷。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，其特征在于，步驟四中所述惰性氣體為氬氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用微流控芯片微滴技術(shù)制備單鏈高分子的方法，該方法為一、選擇引發(fā)劑、單體、催化劑和配體；二、配制引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液；三、配制連續(xù)相；四、將連續(xù)相、引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液分別注入微流控芯片，控制流速，使得引發(fā)劑溶液和單體/催化劑/配體溶液混合后在連續(xù)相中分散成微滴，再將微滴導(dǎo)入聚四氟乙烯管中進(jìn)行聚合反應(yīng)；五、導(dǎo)出微滴反應(yīng)液，分離去除連續(xù)相，依次經(jīng)揮發(fā)、洗滌、離心和冷凍干燥后得到最終聚合產(chǎn)物單鏈高分子。本發(fā)明的制備方法簡單，在微流控微滴內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)可直接形成單鏈高分子，且產(chǎn)物的分子量較高，因此在單分子研究和超高分子量聚合物制備等方面具有廣泛的用途。
文檔編號C08F126/02GK102796217SQ201210317279
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者馬宏偉, 張慎 申請人:中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所