[科普中国]-均质聚合物

均质聚合物(uniform polymer)又称单分散聚合物。分子结构和分子量都均一的聚合物。由萘钠-四氢呋喃引发的苯乙烯负离子聚合所得的聚苯乙烯即是一种接近于均质聚合物的实例。其重均与数均聚合度之比接近于1，为1.06～1.12。现用它来作为测定聚合物分子量和分子量分布的标样。1

简介均质聚合物是指分子量和结构都均一组成的聚合物。例如100个链节的PMMA是由100个单体单元(每个单体的分子量为100)组成的，其聚合度为100。当说到均质聚合物时还要考虑到许多原子带有同位素，但绝大多数有机化合物和聚合物中的普通原子如碳、氢、氧都只有一种同位素，只有极少数原子如氯有多个同位素原子。

均质聚合物结构均质有规立构聚合物构造如嵌段、接枝、梳形和星形聚合物及共聚物都是由带端基官能团的均质聚合物组成的。具有全同立构和间同立构两个序列的立构嵌段PMMA在丙酮中呈现出三种形式：分子内缔合、分子间缔合和非缔合。三臂星形PMMA有两个间同立构和一个全同立构链供分子内辫状结构缔合和分子间络合。

不均匀大分子单体经过共聚合生成梳状聚合物，甚至是低分子量分布的物质，其组成不仅在主链还在支链上存在有聚合度分布的聚合大单体分子。另外，这类聚合物存在具有不同聚合度的大分子单体的序列分布，所以如此复杂的理论模型似乎是不可能的或没有意义的。可是，由均质大分子单体得到的聚合物是一精确的均质聚合物。这对于研究梳状聚合物的正电性非常有用。

均质聚合物对于研究聚合物固态时的结构有序性也很有用，如片晶、纳米模板的形成和表面结构的形成。如均质聚亚甲基和聚羟基异丁酸酯已被用于解释片晶中的折叠链现象，链长直接与分子主干长度有关。均质嵌段共聚物则更有助于微相分离体系的理解。2

均质聚合物研究均质聚合物在自然界很普遍，包括DNA直接合成的蛋白质。少量均质聚合物可通过现代分离技术在窄分子量分布的合成聚合物中获得。活性聚合可得到Mw/Mn值接近均匀的聚合物，但永远也不可能达到严格意义上的均质聚合物要求，通过SFC这样有效的分离技术，现在已能得到均质聚合物，均质聚合物的研究和发展要有赖于其是否容易获得。要得到100mg均聚PMMA，目前用标准SFC设备需要3～4周时间，如果有100台SFC设备同时工作，每个月可得到10g、每年得到100g均聚PMMA，可作为高纯度聚合物样本在全球范围内满足我们研究聚合物力学性能的要求。

显然，未来还有一条合成途径来大量生产出均质聚合物，供我们更深入地研究这种新奇的材料。对于缩聚物来讲，分子量相对较大的均质预聚物可被用来通过连续链增长反应生产大分子量均质聚合物，仍然需要有提纯工序。自然界中的遗传复制表明可通过所谓的“复制聚合”得到与初始聚合物性能相似的聚合物。采用均质聚合物做模板或许是一个很好的策略，这样不仅引发反应，还有终止反应都由预先设定好的条件进行均质聚合物的复制反应。

既可通过大规模分离技术还可通过新的合成方法获得大量均质聚合物，其数量的增加可扩展人们对以下领域的研究：固态物理性质和机械性质的研究、从活性均质聚合物得到更多精细结构的聚合物。随着均质聚合物科学的发展，其他极有意义的研究也会随之展开。2

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学