原子轉移自由基聚合（ATRP）是一種新型的活性聚合反應，它結合了自由基聚合和活性聚合的特點，能夠在溫和的條件下實現精確的分子量控制和窄分子量分布。
ATRP適用於多種單體，可以合成具有特定拓撲結構的聚合物，如均聚物、無規共聚物、交替共聚物、梯形共聚物、嵌段/接枝共聚物等。此外，ATRP還具有廣泛的適用性，能夠使用多種烯類單體進行合成。在ATRP中，自由基是聚合反應的活性種，而原子轉移是活性聚合物鏈增長的關鍵基元反應。
ATRP的機理涉及自由基活性種與有機大分子鹵化物休眠種之間的可逆轉移平衡反應。這種平衡反應有助於保持體系中的自由基濃度處於較低水平，從而減少了自由基之間的終止反應，實現了對聚合物分子量和分子量分布的精確控制。
儘管ATRP具有許多優勢，但它也面臨一些挑戰，如除氧步驟複雜、金屬催化劑殘留等問題。這些問題限制了ATRP在批量製備功能化聚合物/共聚物材料方面的套用。近年來，研究者們提出了多種改進ATRP技術，如電子轉移再生催化劑ATRP（ARGET ATRP）、零價銅催化的活性自由基聚合（SET-LRP/SARA ATRP）等，這些新技術顯著降低了金屬殘留，並拓展了ATRP的套用場景。