Name: Atomübertragungsradikalpolymerisation funktionalisierter Vinylmonomeren Mit Perylen als sichtbares Licht Photokatalysator (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 49 s
Description: Lernen Sie die Atomtransferradikalpolymerisation funktionalisierter Vinylmonomere mit Perylen als sichtbarem Licht-Photokatalysator. Diese Methode ermöglicht die nachhaltige Synthese definierter Polymere.

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Die Autoren möchten der University of Colorado Boulder für ihre Unterstützung dieser Arbeit danken.

ACHTUNG: Viele der in diesem Protokoll verwendeten Chemikalien sind gefährliche Substanzen. Consult Sicherheitsdatenblätter (MSDS) und geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA) verwenden, wenn sie mit diesen Stoffen arbeiten. 1. Reinigung, Vorbereitung und Lagerung der Reagenzien <ol><li> Reinige alle Lösungsmittel werden verwendet, um ein Lösungsmittelreinigungssystem unter Verwendung von nach dem Protokoll des Herstellers. Wenn ein Lösungsmittelreinigungssystem nicht verfügbar ist, verwenden Trocknungsmittel (beispielsweise Molekularsiebe, CaH 2, etc.) und Destillation. Einmal getrocknet, speichern Lösungsmittel unter Stickstoffatmosphäre in der Glovebox bei Raumtemperatur. </li><li> Reinige alle Monomere durch Vakuumdestillation nach dem Protokoll des Herstellers. Einmal destilliert, speichern Monomere in dunklen Flaschen unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Kühlschrank. </li><li> Reinige Initiatoren durch Vakuumdestillation nach dem Protokoll des Herstellers. Einmal destilliert, speichern Initiatoren indunklen Flaschen unter einer Stickstoffatmosphäre in einem Kühlschrank. </li><li> Man reinige das Perylen durch Sublimation nach dem Protokoll des Herstellers. Sobald sublimiert, speichern Sie die Perylen am Prüfplatz bei Raumtemperatur. </li><li> Bereiten Sie eine 250 ppm Lösung von butyliertem Hydroxytoluol (BHT) in deuteriertem Chloroform (CDCl 3) durch Zugabe von 25,0 mg BHT zu 100 g Flasche CDCl 3. Bereiten Sie und speichern diese Lösung am Prüfplatz. </li></ol> 2. Photopolymerisation von Methylmethacrylat unter Verwendung von Perylen als der Photokatalysator <ol><li> Alle Reagenzien auf Raumtemperatur kommen. Überprüfen Sie alle Reagenzien vor dem Gebrauch, um sicherzustellen, keine Anzeichen einer Kontamination ist, wie Verfärbung oder Bildung von festen Partikeln. </li><li> In einer Stickstoffatmosphäre Glovebox, legen Sie eine kleine Rührstab in einem 20 ml Szintillationsphiole. Hinzufügen 2,36 mg (9,38 &amp; mgr; mol, 1,00 Äquiv.) Von Perylen. </li><li> In 1,00 ml Dimethylformamid (DMF). </li><li> Zu dieser Mischung hinzufügen 1,00 ml (9,38 mmol,1,000 eq.) Methylmethacrylat (MMA). </li><li> Legen Sie das Fläschchen auf einer Rührplatte auf 1600 Umdrehungen pro Minute und beleuchtet durch Streifen aus weißen Leuchtdioden (LEDs). Begrenzen Sie jede Beleuchtung von anderen Lichtquellen (zB Deckenbeleuchtung, in der Nähe Fenster). </li><li> Um die Reaktion zu initiieren, fügen 16,4 ul (93,8 &amp; mgr; mol, 10,0 Äq.) Von α-Ethyl Bromphenyl Acetat (EBP) über eine Pipette. Hinweis: Um diese Reaktion durchführen mit natürlichem Sonnenlicht, die oben beschriebenen Schritte, ohne auf Schritt 2.5, dann verschließen Sie das Fläschchen, bringen sie aus dem Handschuhfach, und legen Sie das Fläschchen in einem Bereich von natürlichem Sonnenlicht beleuchtet. </li><li> Rühre das Reaktionsgemisch 24 h unter konstanter Beleuchtung. Isolieren und das Produkt Poly (MMA) reinigen, indem Sie die Anweisungen in den Schritten von 4,1 bis 4,4. </li></ol> 3. Kinetische Analyse der Reaktions <ol><li> Auf Prüfplatz, verzichtet werden 0,70 ml der BHT in CDCl 3 -Lösung in ein 2 ml - Fläschchen und Dichtung mit Septumdeckel. Bringen Sie diese Fläschchen i<html> nde glovebox wobei die Polymerisation durchgeführt wird. </li><li> Mit einer Spritze 0,20 ml der Reaktionsmischung zu entfernen. Injizieren Sie den Inhalt der Spritze in die 2 ml Fläschchen , die 250 - ppm - Lösung von BHT in CDCl , die 3. Zeichnen Sie zurück und schieben in den Kolben mehrmals gründlich Abschrecken der Polymerisation zu gewährleisten. </li><li> Übertragen, um den Inhalt des 2 ml Phiole auf eine NMR (magnetische Kernresonanz) -Spektroskopie Röhre. Analysieren Sie diese Probe über 1 H - NMR - Spektroskopie für die prozentuale Umwandlung. 24 </li><li> Für das spezielle Beispiel der Polymerisation von Methylmethacrylat Perylen verwendet, die prozentuale Umwandlung von dem 1 H NMR - Spektrum der Probe zu berechnen , indem die Fläche unter dem Peak Vergleich zu den methoxy - Wasserstoffatome des nicht umgesetzten Monomers entspricht , (δ = 3,62) (M) und das Fläche unter dem Peak der methoxy-Wasserstoffatome des Polymers (δ = 3,50) (P) mit der folgenden Formel entsprechen: 1 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 53571 / 53571eq1.jpg &quot;/&gt; </li><li> Nach der Analyse schütten den Inhalt der NMR-Spektroskopie Rohr in einen sauberen 20 ml-Szintillations-Phiole. Dampfe das Lösungsmittel unter vermindertem Druck. Wieder aufzulösen die Probe in 1,00 ml Tetrahydrofuran (THF). </li><li> Senden Sie die Probe durch einen Spritzenfilter in ein sauberes 2 ml Fläschchen. Analysieren der Probe mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) in Verbindung mit Mehrfachwinkel - Lichtstreuungszahlenmittleren Molekulargewicht (M n), gewichtsgemittelte Molekulargewicht (M w) zu bestimmen, und die Dispersität (dj). 24 </li></ol> 4. Isolierung und Reinigung des Produktpolymers <ol><li> Quenche die Polymerisationsreaktion durch die Inhalte des Reaktionsgemisches in einem 50-fachen Überschuß an Methanol gegossen und ließ rühren für mindestens 1 Std. </li><li> Isolieren des Poly (methylmethacrylat) aus dem Methanol durch Vakuumfiltration nach HerstellerProtokoll. Hinweis: Die Isolationsmethode variiert in Abhängigkeit von dem erzeugten Polymer. Für Poly (methylmethacrylat) und Polystyrol, Vakuum, um das ausgefallene Polymer von dem Methanol Filter einen Büchner-Trichter verwendet wird. Für Poly (butylacrylat), dekantiert die Methanol aus dem viskosen Polymer. </li><li> Spülen Sie das Polymer mit einem Methanol ml zusätzlich 100. </li><li> Re-Auflösung des Polymers in Dichlormethan und wiederholen Sie die Schritte 4.1 bis 4.3 oben zweimal. </li></ol> 5. Kettenverlängerung des MMA Makroinitiator mit Styrol zu produzieren Poly (MMA) -b-poly (S) <ol><li> Alle Reagenzien auf Raumtemperatur kommen. Überprüfen Sie alle Reagenzien vor dem Gebrauch, um sicherzustellen, keine Anzeichen einer Kontamination ist, wie Verfärbung oder Bildung von festen Partikeln. </li><li> In einer Stickstoffatmosphäre Glovebox legen 136 mg (2,34 &amp; mgr; mol, 1,00 Äq.) Von Poly (MMA) Makroinitiator in ein 20 ml Szintillationsphiole mit einem kleinen Rührstab. </li><li> In 0,59 mg Perylen (2,34 &amp; mgr; mol, 1,00 eq.). </li><li> In 1,00 ml DMF. </li><li> Legen Sie das Fläschchen auf einer Rührplatte auf 1600 Umdrehungen pro Minute und beleuchtet von Streifen aus weißen LEDs. Begrenzen Sie jede Beleuchtung von anderen Lichtquellen (zB Deckenbeleuchtung, in der Nähe Fenster). </li><li> Zu dieser Mischung, fügen 1,24 ml (11,7 mmol, 5,000 eq.) Styrol (S) über eine Pipette. </li><li> Rühre das Reaktionsgemisch 24 h unter konstanter Beleuchtung. Isolieren und zu reinigen das Produkt Poly (MMA) -b-poly (S) gemäß den Anweisungen in den Schritten von 4,1 bis 4,4. </li></ol>

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<li>Goto, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+Complexation+Mediated+Living+Radical+Polymerization+%28RCMP%29+Using+Organic+Catalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Reversible Complexation Mediated Living Radical Polymerization (RCMP) Using Organic Catalysts.</a> Macromolecules. 44 (22), 8709-8715 (2011).</li>
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<li>Miyake, G. M. Organocatalyzed Photoredox Mediated Polymerization Using Visible Light. US Patent Application. 14, US 14/331,323 (2013).</li>
<li>Treat, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-Free+Atom+Transfer+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Metal-Free Atom Transfer Radical Polymerization.</a> J. Am. Chem. Soc. 136 (45), 16096-16101 (2014).</li>
<li>Pan, X., Lamson, M., Yan, J., Matyjaszewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoinduced+Metal-Free+Atom+Transfer+Radical+Polymerization+of+Acrylonitrile%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Lett%22%5BJournal%5D)">Photoinduced Metal-Free Atom Transfer Radical Polymerization of Acrylonitrile.</a> ACS Macro Lett. 4 (2), 192-196 (2015).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Obwohl das Protokoll ein spezielles Beispiel dieser Polymerisationstechnik zeigt, sind die Optionen zur Verfügung, die Forscher diese Reaktion durchführen ziemlich breit. Modifikationen können überall in das Protokoll an einer Anzahl von Punkten vorgenommen werden, um die Optimierung zu ermöglichen, wie auch immer bestimmten Photoredox- ATRP durchgeführt wird. Als neue Monomere, Initiatoren und Katalysatoren für diese Reaktion unter Untersuchung kommen, die Stöchiometrie und Lösungsmittel verwendet, um die Reaktion durc...

Die Synthese technologisch fortschrittlicher Polymere erfordert eine präzise Kontrolle über das Molekulargewicht, die Dispersität (Ð), die Zusammensetzung und die Architektur des Polymers. 1,2 Kontrollierte radikalische Polymerisationen (CRPs)3-8 haben die Synthese wohldefinierter Polymere revolutioniert, wobei die Atomtransferradikalpolymerisation (ATRP) das am häufigsten verwendete CRP ist, was vor allem auf die einfache Bedienung und die synthetische Vielseitigkeit zurückzuführen ist. 9-14 Der Kern von ATRP ist die Fähigkeit, die Polymerisation reversibel zu deaktivieren und so das Gleichgewicht zwischen einem sich ausbreitenden Radikal und einer ruhenden Spezies zu kontrollieren. Die Erzwingung einer niedrigen Konzentration aktiver Radikale minimiert die bimolekularen Terminationswege erheblich und ermöglicht die Synthese gut definierter Polymere. 
Traditionelles ATRP stützt sich auf einen Übergangsmetallkatalysator, um dieses Gleichgewicht zu vermitteln. 3 Diese Metallkatalysatoren verunreinigen das Polymerprodukt und behindern den Einsatz in biomedizinischen oder elektronischen Anwendungen, während sie gleichzeitig Umweltbedenken aufwerfen. Obwohl erhebliche Fortschritte bei der Reduzierung der Katalysatorkonzentration auf ppm-Werte erzielt wurden, erfordern diese Methoden anspruchsvollere Versuchsbedingungen, und die Metallkontamination ist immer noch nicht vollständig ausgeschlossen. 15,16 kg
Reversibler Additions-Fragmentierungstransfer17,18 und nitroxidvermittelte Polymerisationen19,20 sind CRPs, die keine Metallkatalysatoren benötigen, obwohl sie seltener als ATRP verwendet wurden. 3 Kürzlich wurden reversibler Kettentransfer21 und reversible Komplexierung22,23 Varianten von ATRP berichtet, die organische Katalysatoren verwenden können. Diese Methoden erfordern jedoch die Verwendung von Alkyliodid-Initiatoren und sind bei den Alkylbromiden, die üblicherweise in ATRP verwendet werden, nicht wirksam. Ein äußerst wünschenswertes CRP würde die Leistung, Machbarkeit und Robustheit herkömmlicher ATRP erreichen, während es unter milden Bedingungen durch einen organischen Katalysator katalysiert wird.
Hier beschreiben wir eine Methodik zur radikalischen Polymerisation von funktionalisierten Vinylmonomeren unter Verwendung von Perylen als Photokatalysator für sichtbares Licht. Durch die Optimierung von Parametern wie Stöchiometrie, Konzentration, Zeit und Lichtstrom kann das Molekulargewicht der Polymere gesteuert werden. 24, 25 Ähnliche Methoden wurden kürzlich eingeführt, bei denen Phenothiazin-Derivate als Photokatalysatoren für metallfreies ATRP verwendet werden. 26, 27 Da Forscher auf dem Gebiet der Polymerisationskatalyse ständig neue katalytische Systeme entwickeln, ist die Fähigkeit, die Leistung von Katalysatoren über eine Reihe von Metriken hinweg zu vergleichen, von entscheidender Bedeutung. Diese Fähigkeit, Vergleiche anzustellen, hängt stark von der verfahrenstechnischen Konsistenz und Klarheit der Forscher ab, die die Experimente durchführen. Daher ist es unser Ziel, dass dieses Video dazu beiträgt, die Methoden, mit denen diese Polymere synthetisiert und charakterisiert werden, präzise zu vermitteln.

<table><tbody><tr><td>Perylen, min 98,0%</td><td>TCI America</td><td>TCP0078-025G</td><td>durch Sublimation reinigen</td></tr><tr><td>N,N-Dimethylformamid</td><td>VWR</td><td>EM-DX1726-1</td><td>Omnisolv</td></tr><tr><td>Methylmethacrylat, 99%</td><td>VWR</td><td>200000-678</td><td>vor Gebrauch destilliert, im Kühlschrank gelagert</td></tr><tr><td>Ethyl & alpha - Bromphenylacetat & nbsp;</td><td>Aldrich</td><td>554065</td><td>vor Gebrauch destilliert</td></tr>, im Kühlschrank <tr><td>gelagert Butylhydroxytoluol&nbsp;</td><td>Aldrich</td><td>W218405</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform-D</td><td>Cambridge Isotope Labs</td><td>DLM-7-100</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran</td><td>VWR</td><td>EM-TX0279-1</td><td>Omnisolv</td></tr><tr><td>Methanol</td><td>VWR</td><td>BDH1135</td><td></td></tr><tr><td>Dichlormethan</td><td>VWR</td><td>EM-DX0831-1</td><td>Omnisolv</td></tr><tr><td>Styrol, 99%</td><td>VWR</td><td>AAAA18481-0F</td><td>vor Gebrauch destilliert, gelagert in Kühlschrankglas</td></tr><tr><td>Szintillationsfläschchen, 20&nbsp; ml</td><td>VWR</td><td>66022-065</td><td></td></tr><tr><td>Fläschchen mit Schraubverschluss, 2 ml</td><td>Agilent</td><td>5182-0715</td><td></td></tr><tr><td>Septumkappe für Fläschchen mit Schraubverschluss</td><td>Agilent</td><td>5182-0717</td><td></td></tr><tr><td>schwerwandiges Druckgefäß, 100 ml</td><td>Synthware</td><td>P160005&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Spritze, 1 ml Norm-ject</td><td>VWR</td><td>89174-491</td><td></td></tr><tr><td>NMR-Röhrchen</td><td>New Era</td><td>NE-UL5-7'Nylon-Spritzenvorsatzfilter</td><td></td></tr><tr><td>, 0,45&nbsp; &#956; m</td><td>VWR</td><td>28143-240</td><td></td></tr><tr><td>Handschuhfach</td><td>Mbraun</td><td>LABstar</td><td></td></tr><tr><td>Lösungsmittelreinigungssystem</td><td>Mbraun</td><td>MB-SPS-800</td><td></td></tr><tr><td>Rührplatte</td><td>IKA</td><td>3582401</td><td></td></tr><tr><td>Leuchtdioden</td><td>Creative Lighting Solutions</td><td>CL-FRS1210-5M-12V-WH</td><td>2x 12-Zoll-Streifen aus 5500 K weißen LEDs wurden für die Beleuchtung verwendet</td></tr><tr><td>12 V Gleichstrom Zubehör für LEDs</td><td>Creative Lighting Solutions</td><td>CL-PS16001-40W</td><td></td></tr><tr><td>Hochleistungs-Flüssigkeitschromatograph</td><td>Agilent</td><td>G1310B, G1322A, G1329B, G1316A</td><td></td></tr><tr><td>Gelpermeations-Größenausschlusssäulen</td><td>Agilent</td><td>PL1110-6500</td><td></td></tr><tr><td>Mehrwinkel-Lichtstreudetektor</td><td>Wyatt</td><td>WTREOS</td><td></td></tr><tr><td>Differenzrefraktometer</td><td>Wyatt</td><td>WTREX</td><td></td></tr></tbody></table>

atomübertragungsradikalpolymerisation funktionalisierter vinylmonomeren mit perylen als sichtbares licht photokatalysator

Atom Transfer Radical Polymerization of Functionalized Vinyl Monomers Using Perylene as a Visible Light Photocatalyst

Eine standardisierte Technik zur radikalischen Polymerisation von Vinylmonomeren mit Hilfe von Perylen als Photokatalysator für sichtbares Licht wird vorgestellt. Das Verfahren wird unter inerter Atmosphäre unter Verwendung von Luft- und Wasserausschlusstechniken durchgeführt. Das Ergebnis der Polymerisation wird durch das Verhältnis von Monomer, Initiator und Katalysator sowie durch die Reaktionskonzentration, das Lösungsmittel und die Art der Lichtquelle beeinflusst. Die zeitliche Kontrolle über die Polymerisation kann durch Aus- und Einschalten der sichtbaren Lichtquelle ausgeübt werden. Geringe Dispersitäten der resultierenden Polymere sowie die Fähigkeit, sich zu Blockcopolymeren zu kettenverlängern, deuten auf eine Kontrolle über die Polymerisation hin, während die Analyse der Kettenendgruppen Hinweise auf einen Polymerisationsmechanismus mit Atomtransferradikalen liefert.

Tabelle 1 zeigt den Bereich der Polymerisationsergebnisse erreichbar durch diese Methode. Diese Daten zeigen, dass Perylen ist in der Lage für die Polymerisation von einer Anzahl von funktionalisierten Vinylmonomeren als Photokatalysator dient. Für ein bestimmtes Monomer, Einstellung einer beliebigen Anzahl von Reaktionsparameter wie Lösungsmittel, Stöchiometrie, Initiator und Lichtquelle führt zu Polymeren mit unterschiedlichen Molekulargewichten und Dispersitäten von s...

Es wird ein Verfahren zur atomaren Polymerisation von funktionalisierten Vinylmonomeren unter Verwendung von Perylen als Photokatalysator für sichtbares Licht beschrieben.

Atomübertragungsradikalpolymerisation funktionalisierter Vinylmonomeren Mit Perylen als sichtbares Licht Photokatalysator

A standardized technique for atom transfer radical polymerization of vinyl monomers using perylene as a visible-light photocatalyst is presented. The ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist die Herstellung von gut definiertem Polymethylmethacrylat unter Verwendung von Perylen als Photokatalysator für die radikalische Polymerisation mit Atomtransfer, wobei sichtbares Licht eingesetzt wird. Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist die Herstellung von gut definiertem Polymethylmethacrylat unter Verwendung von Perylen als organischen Photokatalysator für die radikalische Polymerisation mit Atomtransfer. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen auf dem Gebiet der organischen Katalyse und der Photoredoxkatalyse zu beantworten, beispielsweise, ob Übergangsmetallkomplexe durch organische Farbstoffe wie Perylen ersetzt werden können.Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass der üblicherweise in der Atomtransfer-Radikalpolymerisation verwendete Metallkatalysator durch Perylengrün, ein gängiges organisches Farbstoffmolekül, ersetzt werden kann. Eine visuelle Darstellung dieser Methode ist entscheidend, um die Reproduzierbarkeit zwischen verschiedenen Forschungsgruppen sicherzustellen, da die genaue Versuchsbedingung einen erheblichen Einfluss auf das Versuchsergebnis haben kann. Bereiten Sie alle Reagenzien gemäß der schriftlichen Anleitung vor und lassen Sie sie auf Raumtemperatur ansteigen. Überprüfen Sie alle Reagenzien vor der Verwendung darauf, dass keine Anzeichen einer Kontamination wie Verfärbung oder Bildung fester Partikel vorliegen. Geben Sie in einer Handschuhbox unter Stickstoffatmosphäre einen kleinen Rührstab in ein 100-Milliliter-Reaktionsgefäß. Fügen Sie 9,5 Milligramm Perylen hinzu und anschließend 4,00 Milliliter Dimethylformamid oder DMF.Zugeben Sie zu dieser Mischung 4,00 Milliliter Methylmethacrylat (MMA). Stellen Sie das Gefäß auf einen Rührer, der auf 900 U/min eingestellt ist, und platzieren Sie ihn in einem 400-Milliliter-Becherglas, das von Streifen weißer Leuchtdioden beleuchtet wird. Begrenzen Sie die Beleuchtung durch andere Lichtquellen.Um die Reaktion zu starten, 65,6 Mikroliter Ethyl-α-bromphenylacetat oder EBP mit einer Pipette zugeben. Die Reaktion 24 Stunden unter ständiger Beleuchtung rühren. Auf der Laborbank 0,70 Milliliter des Butylhydroxytoluols oder BHT in deuteriertem Chloroform in ein 2-Milliliter-Vial pipettieren und mit einem Septumverschluss verschließen.Bringen Sie dieses Vial in die Handschuhbox, in der die Polymerisation durchgeführt wird. Entnehmen Sie mit einer Spritze 0,20 Milliliter der Reaktionsmischung. Injizieren Sie den Inhalt der Spritze in das Zwei-Milliliter-Vial, das die 250-ppm-Lösung aus BHT und deuteriertem Chloroform enthält.Ziehen Sie den Kolben mehrmals zurück und schieben Sie ihn wieder hinein, um eine vollständige Abkühlung der Polymerisation sicherzustellen. Übertragen Sie anschließend den Inhalt des 2-Milliliter-Fläschchens in eine NMR-Spektroskopieröhre. Analysieren Sie diese Probe mittels Protonen-NMR-Spektroskopie auf den Umwandlungsprozentsatz.Nach der Analyse den Inhalt des NMR-Spektroskopieröhrchens in ein sauberes 20-Milliliter-Scintillationsfläschchen geben. Das Lösungsmittel unter vermindertem Druck verdampfen. Anschließend die Probe in 1,00 Milliliter Tetrahydrofuran erneut auflösen.Leiten Sie die Probe durch einen 0,45-Mikrometer-Spritzenfilter in ein sauberes 2-mL-Gefäß. Analysieren Sie die Probe mittels Gel-Permeationschromatographie (GPC) gekoppelt mit Mehrwinkel-Lichtstreuung, um das zahlenmittlere Molekulargewicht, das gewichtsmittlere Molekulargewicht und die Dispersität zu bestimmen. Um das Produkt Polymethylmethacrylat zu isolieren und zu reinigen, beenden Sie zunächst die Polymerisation, indem Sie den Inhalt des Reaktionsgemischs in ein 50-fachen Überschuss an Methanol gießen und mindestens eine Stunde lang umrühren lassen.Isolieren Sie das Polymethylmethacrylat aus dem Methanol durch Vakuumfiltration. Spülen Sie das Polymer anschließend mit weiteren 100 Milliliter Methanol ab. Lösen Sie das Polymer erneut in Dichlormethan auf und wiederholen Sie diese Schritte zweimal.In einer Stickstoffatmosphäre-Handschuhbox geben Sie 544 Milligramm Polymethylmethacrylat-Makroinitiator in ein 20-Milliliter-Scintillationsfläschchen, das mit einem kleinen Rührstab ausgestattet ist. Fügen Sie anschließend 2,4 Milligramm Perylen zum Scintillationsfläschchen hinzu, gefolgt von 4,00 Milliliter Dimethylformamid. Stellen Sie das Fläschchen auf eine Rührplatte mit einer Drehzahl von 900 U/min, die sich innerhalb eines Bechers befindet, der von weißen LED-Streifen beleuchtet wird.Vermeiden Sie jegliche Beleuchtung durch andere Lichtquellen. Geben Sie 4,96 Milliliter Styrol mittels Pipette zu diesem Gemisch hinzu und rühren Sie die Reaktion unter kontinuierlicher Beleuchtung zwanzigvier Stunden lang um. Schließlich isolieren und reinigen Sie das Polymethylmethacrylat-Blockpolystyrol-Produkt wie zuvor. Hier sind repräsentative Ergebnisse der Polymerisation funktionalisierter Vinylmonomere mit dieser Methode dargestellt. Die Anpassung der Reaktionsparameter kann einen erheblichen Einfluss auf das Ergebnis der Polymerisation haben. Diese Abbildung zeigt die Ergebnisse der Blockcopolymerisation unter Verwendung eines isolierten Polymethylmethacrylat-Makroinitiators, wie im Videoprotokoll beschrieben.Die Fähigkeit, auf diese Weise eine Kettenverlängerung durchzuführen, stützt einen Atomtransfermechanismus. Nach dem Ansehen dieses Videos sollten Sie ein praktisches Verständnis dafür haben, wie man mithilfe von Perylen als Photokatalysator für die Atomtransfer-Radikalpolymerisation unter sichtbarem Licht definierte Polymere und Blockcopolymere herstellt und isoliert.

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Forschung

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