氟化酞菁作为近红外光控PET-RAFT聚合反应的催化剂：从亚微米级分散体到表面固定化

《Macromolecules》：Fluorinated Phthalocyanine as a Catalyst for NIR-Photocontrolled PET-RAFT Polymerization: From Submicron Dispersion to Surface Immobilization

本研究开发了一系列氟化酞菁催化剂以优化近红外光催化性能和循环稳定性，其中1H,1H-pentadecafluorooctyl-modified phthalocyanine在二甲基亚砜中形成亚微米级聚集体（约710 nm），实现98%单体转化率和1.25以下聚合度。通过氟-氟相互作用将ZnPc-FO锚定于聚四氟乙烯搅拌器表面，使催化剂可循环使用12次仍保持90%以上活性。

　　

为了解决近红外（NIR）光诱导电子/能量转移可逆加成-断裂链转移（PET-RAFT）聚合过程中光催化剂效率低下和难以回收的问题，本研究开发了一系列氟化酞菁化合物，以优化其光稳定性和光催化性能，从而实现高效且可回收的催化作用。其中，1H,1H-十五氟辛基修饰的酞菁在极性溶剂二甲基亚砜中能够形成亚微米级聚集体（约710纳米），并显著提升了活性氧的生成效率和光稳定性。利用锌2,9,16,23-四[(1H,1H-十五氟辛基)氧]酞菁（ZnPc-FO）作为催化剂，该聚合反应在氧气存在下4小时内可实现高达98%的单体转化率，并且聚合度（?）控制在1.25以内。一个关键的突破在于利用氟原子间的独特相互作用（F–F），能够将ZnPc-FO轻松锚定在聚四氟乙烯（PTFE）搅拌器的表面上，这大大简化了聚合后的回收操作；即使在经过12次非连续循环后，仍能保持90%的单体转化率。这类氟化酞菁为NIR光介导的PET-RAFT聚合提供了一种高效且可回收的催化剂。