Name: Transferencia átomo de polimerización por radicales de monómeros funcionalizados vinilo Uso de perileno como fotocatalizador luz visible (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 49 s
Description: Aprende la polimerización por radicales de transferencia de átomos usando perileno como fotocatalizador orgánico de luz visible. Este método permite sintetizar polimetilmetacrilato bien definido sin metales.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Los autores desean agradecer a la Universidad de Colorado Boulder por su apoyo a este trabajo.

PRECAUCIÓN: Muchas de las sustancias químicas utilizadas en este protocolo son sustancias peligrosas. Consulte las Hojas de Datos de Seguridad del Material (MSDS) y el uso de equipo de protección personal (EPP) apropiado cuando se trabaja con estas sustancias. 1. La purificación, la preparación y conservación de los reactivos <ol><li> Purificar todos los disolventes para ser utilizados con un sistema de purificación de disolvente de acuerdo con el protocolo del fabricante. Si un sistema de purificación de disolvente no está disponible, utilizar agentes de secado (por ejemplo, tamices moleculares, CaH2, etc.) y la destilación. Una vez seco, disolventes tienda bajo atmósfera de nitrógeno en la caja de guantes a temperatura ambiente. </li><li> Purificar todos los monómeros por destilación al vacío de acuerdo con el protocolo del fabricante. Una vez destilada, monómeros almacenar en botellas oscuras bajo atmósfera de nitrógeno en un refrigerador. </li><li> Purificar iniciadores por destilación al vacío de acuerdo con el protocolo del fabricante. Una vez destilada, iniciadores de tienda enbotellas oscuras bajo atmósfera de nitrógeno en un refrigerador. </li><li> Se purifica el perileno por sublimación según el protocolo del fabricante. Una vez que el sublimado, almacenar el perileno en la mesa de trabajo a temperatura ambiente. </li><li> Preparar una solución de 250 ppm de hidroxitolueno butilado (BHT) en cloroformo deuterado (CDCl3) mediante la adición de 25,0 mg de BHT a una botella de 100 g de CDCl3. Preparar y almacenar esta solución sobre la mesa de trabajo. </li></ol> 2. fotopolimerización de metacrilato de metilo Usando perileno como el fotocatalizador <ol><li> Permitir que todos los reactivos alcancen la temperatura ambiente. Inspeccionar todos los reactivos antes de su uso para asegurar que no hay ningún signo de contaminación, como una decoloración o la formación de partículas sólidas. </li><li> En una atmósfera de nitrógeno guantera, coloque una pequeña barra de agitación en un vial de centelleo de 20 ml. Añadir 2,36 mg (9,38 mmol, 1,00 eq.) De perileno. </li><li> Añadir 1,00 ml de dimetilformamida (DMF). </li><li> A esta mezcla, añadir 1,00 ml (9,38 mmol,1,000 eq.) De metacrilato de metilo (MMA). </li><li> Coloque el vial sobre una placa de agitación fijado a 1.600 rpm e iluminado por tiras blancas de diodos emisores de luz (LEDs). Limitar cualquier iluminación procedente de otras fuentes de luz (por ejemplo, las luces del techo, ventanas cercanas). </li><li> Para iniciar la reacción, añadir 16,4 l (93,8 mmol, 10,0 eq.) De acetato de α-bromofenil etílico (EBP) mediante una pipeta. Nota: Para llevar a cabo esta reacción utilizando la luz solar natural, siga los pasos anteriores, ignorando el paso 2.5, a continuación, sellar el vial, sacarlo a la luz de la guantera, y colocar el vial en un área iluminada por la luz solar natural. </li><li> Agitar la reacción durante 24 hr bajo iluminación constante. Aislar y purificar el producto de poli (MMA), siguiendo las instrucciones de los pasos 4.1 - 4.4. </li></ol> 3. El análisis cinético de la reacción de <ol><li> En el laboratorio, prescindir de 0,70 ml de la solución de BHT en CDCl3 en un vial de 2 ml y sellar con el casquillo de tabique. I llevar este vial<html> NTO la guantera donde se realiza la polimerización. </li><li> Utilice una jeringa para eliminar 0,20 ml de la mezcla de reacción. Inyectar el contenido de la jeringa en el vial 2 ml que contiene la solución 250 ppm de BHT en CDCl3. Tirar hacia atrás y empujar el émbolo varias veces para asegurar la extinción completa de la polimerización. </li><li> Transferir el contenido del vial 2 ml a una RMN (resonancia magnética nuclear) tubo de espectroscopia. Analizar esta muestra mediante espectroscopia 1H NMR para la conversión por ciento. 24 </li><li> Para el ejemplo específico de la polimerización de metacrilato de metilo utilizando perileno, calcular el porcentaje de conversión a partir del espectro 1 H RMN de la muestra por comparación del área bajo el pico correspondiente a los hidrógenos metoxi del monómero sin reaccionar (δ = 3,62) (M) y la área bajo el pico correspondiente a los hidrógenos metoxi del polímero (δ = 3,50) (P) utilizando la siguiente fórmula: 1 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 53571 / 53571eq1.jpg &quot;/&gt; </li><li> Después del análisis, se vierte el contenido del tubo de la espectroscopía de RMN en un limpio 20 ml vial de centelleo. Se evapora el disolvente a presión reducida. Re-disolver la muestra en 1.00 ml de tetrahidrofurano (THF). </li><li> Enviar la muestra a través de un filtro de jeringa en un vial limpio 2 ml. Analizar la muestra a través de cromatografía de permeación en gel (GPC) junto con dispersión de luz multi-ángulo para determinar el peso molecular promedio en número (Mn), el peso molecular promedio en peso (M w), y dispersidad (DJ). 24 </li></ol> 4. Aislamiento y purificación del polímero Producto <ol><li> Se detiene la reacción de polimerización mediante el vertido de los contenidos de la mezcla de reacción en un exceso de 50 veces de metanol y dejar en agitación durante al menos 1 hr. </li><li> Aislar el poli (metacrilato de metilo) a partir del metanol por filtración al vacío de acuerdo con el fabricante delprotocolo. Nota: El método de aislamiento variará dependiendo del polímero producido. Para poli (metacrilato de metilo) y poliestireno, de vacío a filtrar el polímero precipitado a partir del metanol usando un embudo Büchner. Para ver el poli (acrilato de butilo), decantar el metanol a partir del polímero viscoso. </li><li> Enjuague el polímero con un adicional de 100 ml de metanol. </li><li> Vuelva a disolver el polímero en diclorometano y repita los pasos 4.1 a 4.3 por encima de dos veces. </li></ol> 5. Cadena-extensión de una MMA macroiniciador con estireno para Producción de poli (MMA) -b-poli (S) <ol><li> Permitir que todos los reactivos alcancen la temperatura ambiente. Inspeccionar todos los reactivos antes de su uso para asegurar que no hay ningún signo de contaminación, como una decoloración o la formación de partículas sólidas. </li><li> En una atmósfera de nitrógeno guantera, colocar 136 mg (2,34 mmol, 1,00 eq.) De poli (MMA) macroiniciador en un vial de centelleo de 20 ml equipado con una pequeña barra de agitación. </li><li> Añadir 0,59 mg perileno (2,34 mol, 1,00 eq.). </li><li> Añadir 1,00 ml de DMF. </li><li> Coloque el vial sobre una placa de agitación fijado a 1.600 rpm e iluminado por tiras de LEDs blancos. Limitar cualquier iluminación procedente de otras fuentes de luz (por ejemplo, las luces del techo, ventanas cercanas). </li><li> A esta mezcla, añadir 1,24 ml (11,7 mmol, 5,000 eq.) De estireno (S) a través de la pipeta. </li><li> Agitar la reacción durante 24 hr bajo iluminación constante. Aislar y purificar el producto de poli (MMA) -b-poli (S) siguiendo las instrucciones de los pasos 4.1 - 4.4. </li></ol>

<ol><li>Bates, F. S., Hillmyer, M. A., Lodge, T. P., Bates, C. M., Delaney, K. T., Fredrickson, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiblock+Polymers%3A+Panacea+or+Pandora%27s+Box%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Multiblock Polymers: Panacea or Pandora's Box.</a> Science. 336 (6080), 434-440 (2012).</li>
<li>Hawker, C. J., Wooley, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Convergence+of+Synthetic+Organic+and+Polymer+Chemistries%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The Convergence of Synthetic Organic and Polymer Chemistries.</a> Science. 309 (5738), 1200-1205 (2005).</li>
<li>di Lena, F., Matyjaszewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+Metal+Catalysts+for+Controlled+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Transition Metal Catalysts for Controlled Radical Polymerization.</a> Prog. Polym. Sci. 35 (8), 959-1021 (2010).</li>
<li>Rosen, B. M., Percec, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-Electron+Transfer+and+Single-Electron+Transfer+Degenerative+Chain+Transfer+Living+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Single-Electron Transfer and Single-Electron Transfer Degenerative Chain Transfer Living Radical Polymerization.</a> Chem. Rev. 109 (11), 5069-5119 (2009).</li>
<li>Moad, G., Rizzardo, E., Thang, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+Living+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Toward Living Radical Polymerization.</a> Acc. Chem. Res. 41 (9), 1133-1142 (2008).</li>
<li>Braunecker, W. A., Matyjaszewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled%2Fliving+Radical+Polymerization%3A+Features%2C+Developments%2C+and+Perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Controlled/living Radical Polymerization: Features, Developments, and Perspectives.</a> Prog. Polym. Sci. 32 (1), 93-146 (2007).</li>
<li>Kamigaito, M., Ando, T., Sawamoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-Catalyzed+Living+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Metal-Catalyzed Living Radical Polymerization.</a> Chem. Rev. 101 (12), 3689-3746 (2001).</li>
<li>Matyjaszewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+and+Classifications+of+Controlled%2FLiving+Radical+Polymerizations%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Symp.+Ser%22%5BJournal%5D)">Comparison and Classifications of Controlled/Living Radical Polymerizations.</a> ACS Symp. Ser. 768 (1), 2-26 (2000).</li>
<li>Matyjaszewski, K., Tsarevsky, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macromolecular+Engineering+by+Atom+Transfer+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Macromolecular Engineering by Atom Transfer Radical Polymerization.</a> J. Am. Chem. Soc. 136 (18), 6513-6533 (2013).</li>
<li>Matyjaszewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atom+Transfer+Radical+Polymerization+%28ATRP%29%3A+Current+Status+and+Future+Perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP): Current Status and Future Perspectives.</a> Macromolecules. 45 (10), 4015-4039 (2012).</li>
<li>Ouchi, M., Terashima, T., Sawamoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+Metal-Catalyzed+Living+Radical+Polymerization%3A+Toward+Perfection+in+Catalysis+and+Precision+Polymer+Synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Transition Metal-Catalyzed Living Radical Polymerization: Toward Perfection in Catalysis and Precision Polymer Synthesis.</a> Chem. Rev. 109 (11), 4963-5050 (2009).</li>
<li>Matyjaszewski, K., Tsarevsky, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+Functional+Materials+Prepared+by+Atom+Transfer+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Chem%22%5BJournal%5D)">Nanostructured Functional Materials Prepared by Atom Transfer Radical Polymerization.</a> Nat. Chem. 1 (4), 276-288 (2009).</li>
<li>Ouchi, M., Terashima, T., Sawamoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precision+Control+of+Radical+Polymerization+via+Transition+Metal+Catalysis%3A+From+Dormant+Species+to+Designed+Catalysts+for+Precision+Functional+Polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Precision Control of Radical Polymerization via Transition Metal Catalysis: From Dormant Species to Designed Catalysts for Precision Functional Polymers.</a> Acc. Chem. Res. 41 (9), 1120-1132 (2008).</li>
<li>Matyjaszewski, K., Xia, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atom+Transfer+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Atom Transfer Radical Polymerization.</a> Chem. Rev. 101 (9), 2921-2990 (2001).</li>
<li>Magenau, A. J. D., Strandwitz, N. C., Gennaro, A., Matyjaszewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemically+Mediated+Atom+Transfer+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Electrochemically Mediated Atom Transfer Radical Polymerization.</a> Science. 332 (6025), 81-84 (2011).</li>
<li>Matyjaszewski, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diminishing+Catalyst+Concentration+in+Atom+Transfer+Radical+Polymerization+with+Reducing+Agents%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Diminishing Catalyst Concentration in Atom Transfer Radical Polymerization with Reducing Agents.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103 (42), 15309-15314 (2006).</li>
<li>Moad, G., Rizzardo, E., Thang, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Living+Radical+Polymerization+by+the+RAFT+Process-+A+Second+Update%5BTitle%5D)+AND+%22Aust.+J.+Chem%22%5BJournal%5D)">Living Radical Polymerization by the RAFT Process- A Second Update.</a> Aust. J. Chem. 62 (11), 1402-1472 (2009).</li>
<li>Moad, G., Rizzardo, E., Thang, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radical+Addition-Fragmentation+Chemistry+in+Polymer+Synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Radical Addition-Fragmentation Chemistry in Polymer Synthesis.</a> Polymer. 49 (5), 1079-1131 (2008).</li>
<li>Nicolas, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitroxide-Mediated+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Nitroxide-Mediated Polymerization.</a> Prog. Polym. Sci. 38 (1), 63-235 (2013).</li>
<li>Hawker, C. J., Bosman, A. W., Harth, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+Polymer+Synthesis+by+Nitroxide+Mediated+Living+Radical+Polymerizations%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">New Polymer Synthesis by Nitroxide Mediated Living Radical Polymerizations.</a> Chem. Rev. 101 (12), 3661-3688 (2001).</li>
<li>Goto, A., Wakada, T., Fukuda, T., Tsujii, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Systematic+Kinetic+Study+in+Reversible+Chain+Transfer+Catalyzed+Polymerizations+%28RTCPs%29+with+Germanium%2C+Tin%2C+Phosphorus%2C+and+Nitrogen+Catalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">A Systematic Kinetic Study in Reversible Chain Transfer Catalyzed Polymerizations (RTCPs) with Germanium, Tin, Phosphorus, and Nitrogen Catalysts.</a> Macromol. Chem. Phys. 211 (5), 594-600 (2010).</li>
<li>Goto, A., Ohtsuki, A., Ohfuji, H., Tanishima, M., Kaji, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+Generation+of+a+Carbon-Centered+Radical+from+Alkyl+Iodide+Using+Organic+Salts+and+Their+Application+as+Organic+Catalysts+in+Living+Radical+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Reversible Generation of a Carbon-Centered Radical from Alkyl Iodide Using Organic Salts and Their Application as Organic Catalysts in Living Radical Polymerization.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (30), 11131-11139 (2013).</li>
<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>
<li>Miyake, G. M., Theriot, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perylene+as+an+Organic+Photocatalyst+for+the+Radical+Polymerization+of+Functionalized+Vinyl+Monomers+Through+Oxidative+Quenching+With+Alkyl+Bromides+and+Visible+Light%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Perylene as an Organic Photocatalyst for the Radical Polymerization of Functionalized Vinyl Monomers Through Oxidative Quenching With Alkyl Bromides and Visible Light.</a> Macromolecules. 47 (23), 8255-8261 (2014).</li>
<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>

Los autores no tienen nada que revelar.

Aunque el protocolo demuestra un ejemplo específico de esta técnica de polimerización, las opciones disponibles para el investigador que realizan esta reacción son bastante amplio. Las modificaciones se pueden hacer en una serie de puntos a lo largo del protocolo para permitir la optimización de cualquier photoredox particular, se está realizando ATRP. A medida que nuevos monómeros, iniciadores y catalizadores para esta reacción están siendo investigados, la estequiometría y el disolvente utilizado para llevar a cabo la...

La síntesis de polímeros tecnológicamente avanzados requiere un control preciso sobre el peso molecular, la dispersión (Ð), la composición y la arquitectura del polímero. 1,2 Polimerizaciones de radicales controladas (CRPs)3-8 han revolucionado la síntesis de polímeros bien definidos, siendo la polimerización de radicales de transferencia de átomos (ATRP) la CRP más utilizada, en gran medida debido a la simplicidad operativa y versatilidad sintética. El quid de la ATRP es la capacidad de desactivar reversiblemente la polimerización, controlando el equilibrio entre un radical en propagación y una especie latente. La imposición de una baja concentración de radicales activos minimiza en gran medida las vías de terminación bimoleculares y permite la síntesis de polímeros bien definidos. 
El ATRP tradicional se basa en un catalizador de metales de transición para mediar este equilibrio. 3 Estos catalizadores metálicos contaminan el producto polimérico e impiden su implementación en aplicaciones biomédicas o electrónicas, al tiempo que plantean preocupaciones ambientales. Aunque se han logrado avances significativos para reducir la concentración del catalizador a niveles de ppm, estas metodologías requieren condiciones experimentales más exigentes y la contaminación por metales aún no se ha eliminado por completo. 15,16
Las polimerizaciones reversibles por adición-fragmentación17,18 y mediadas por nitroóxido19,20 son PCR que no requieren catalizadores metálicos, aunque se han utilizado con menos frecuencia que el ATRP. 3 Recientemente, se reportaron variantes de ATRP de transferencia de cadenareversible 21 y complejación reversible22,23 que pueden usar catalizadores orgánicos. Sin embargo, estas metodologías requieren el uso de iniciadores de yoduro de alquilo y no son eficaces con los bromuros de alquilo comúnmente empleados en el ATRP. Un CRP altamente deseable igualaría el rendimiento, la viabilidad y la robustez del ATRP tradicional, al tiempo que sería catalizado por un catalizador orgánico en condiciones suaves.
Aquí, describimos una metodología para la polimerización radical de monómeros de vinilo funcionalizados utilizando perileno como fotocatalizador de luz visible. A través de la optimización de parámetros como la estequiometría, la concentración, el tiempo y el flujo de luz, se puede controlar el peso molecular de los polímeros. 24, 25 Recientemente se han introducido metodologías similares utilizando derivados de la fenotiazina como fotocatalizadores para el ATRP libre de metales. 26 y 27 Debido a que los investigadores en el campo de la catálisis de polimerización están constantemente desarrollando nuevos sistemas catalíticos, la capacidad de comparar el rendimiento del catalizador a través de una serie de métricas es vital. Esta capacidad de hacer comparaciones depende en gran medida de la coherencia y la claridad de los procedimientos por parte de los investigadores que realizan los experimentos. Como tal, nuestro objetivo es que este video se utilice para ayudar a comunicar con precisión los métodos por los cuales se sintetizan y caracterizan estos polímeros.

<table><tbody><tr><td>perileno, min 98.0%</td><td>TCI America</td><td>TCP0078-025G</td><td>purificar por sublimación</td></tr><tr><td>N,N-dimetilformamida</td><td>VWR</td><td>EM-DX1726-1</td><td></td></tr><tr><td>Metacrilato de metilo Omnisolv, 99%</td><td>VWR</td><td>200000-678</td><td>destilado antes de su uso, almacenado en refrigerador</td></tr><tr><td>etilo &alfa;acetato de -bromofenilo&nbsp;</td><td>Aldrich</td><td>554065</td><td>destilado antes de su uso almacenado en el refrigerador</td></tr><tr><td>hidroxitolueno butilado &nbsp;</td><td>Aldrich</td><td>W218405</td><td></td></tr><tr><td>cloroformo-D</td><td>Cambridge Isotope Labs</td><td>DLM-7-100</td><td></td></tr><tr><td>tetrahidrofurano</td><td>VWR</td><td>EM-TX0279-1</td><td>Omnisolv</td></tr><tr><td>metanol</td><td>VWR</td><td>BDH1135</td><td></td></tr><tr><td>diclorometano</td><td>VWR</td><td>EM-DX0831-1</td><td>Omnisolv</td></tr><tr><td>estireno, 99 %</td><td>VWR</td><td>AAAA18481-0F</td><td>destilado antes de su uso, almacenado en </td></tr><tr><td>frasco de centelleo de vidrio para refrigerador, 20&nbsp; ml</td><td>VWR</td><td>66022-065</td><td></td></tr><tr><td>vial con tapa de rosca, 2 ml</td><td>Agilent</td><td>5182-0715</td><td></td></tr><tr><td>tapón de tabique para vial con tapa de rosca</td><td>Agilent</td><td>5182-0717</td><td></td></tr><tr><td>recipiente a presión de pared gruesa, 100 ml</td><td>Synthware</td><td>P160005&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>jeringa, 1 ml norm-ject</td><td>VWR</td><td>89174-491</td><td></td></tr><tr><td>tubo de RMN</td><td>New Era</td><td>NE-UL5-7'filtro de</td> jeringa de <td></td></tr><tr><td>nylon, 0,45&nbsp; &#956; m</td><td>Guantera VWR</td><td>28143-240</td><td></td></tr><tr><td>Sistema de purificación de disolventes</td><td>Mbraun</td> LABstar <td></td> Mbraun MB-SPS-800 <td></td></tr><tr><td>Placa de agitación</td><td>IKA</td><td>3582401</td><td></td></tr><tr><td>diodos emisores de luz</td><td>Creative Lighting Solutions</td><td>CL-FRS1210-5M-12V-WH</td> Se <td>utilizaron 2 tiras de 12 pulgadas de 12 pulgadas de LED blancos de 5500 K para la iluminación Alimentación de</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> 12 V CC <td></td></tr><tr><td> suministro para LEDs</td><td>Soluciones de Iluminación Creativa</td><td>CL-PS16001-40W</td><td></td></tr><tr><td>cromatógrafo líquido de alto rendimiento&nbsp;</td><td>Agilent</td><td>G1310B, G1322A, G1329B, G1316A</td><td></td></tr><tr><td>Columnas de exclusión por tamaño de permeación de gel</td><td>Agilent</td><td>PL1110-6500</td><td></td></tr> detector <tr><td>de dispersión de luz multiángulo</td><td>Wyatt</td><td>WTREOS</td><td></td></tr><tr><td>refractómetro diferencial</td><td>Wyatt</td><td>WTREX</td><td></td></tr></tbody></table>

transferencia átomo de polimerización por radicales de monómeros funcionalizados vinilo uso de perileno como fotocatalizador luz visible

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

Se presenta una técnica estandarizada para la polimerización de radicales de transferencia de átomos de monómeros de vinilo utilizando perileno como fotocatalizador de luz visible. El procedimiento se realiza en atmósfera inerte utilizando técnicas de exclusión de aire y agua. El resultado de la polimerización se ve afectado por las proporciones de monómero, iniciador y catalizador utilizados, así como por la concentración de la reacción, el solvente y la naturaleza de la fuente de luz. El control temporal sobre la polimerización se puede ejercer apagando y encendiendo la fuente de luz visible. Las bajas dispersidades de los polímeros resultantes, así como la capacidad de extenderse en cadena para formar copolímeros en bloque, sugieren control sobre la polimerización, mientras que el análisis del grupo final de la cadena proporciona evidencia que respalda un mecanismo de polimerización radical de transferencia de átomos.

Tabla 1 muestra el rango de resultados de la polimerización alcanzables a través de este método. Estos datos muestran que perileno es capaz de servir como un fotocatalizador para la polimerización de un número de monómeros de vinilo funcionalizados. Para un monómero específico, el ajuste de cualquiera de un número de parámetros de reacción tales como disolvente, estequiometría, iniciador, y la fuente de luz conduce a polímeros con diferentes pesos moleculares y dispersit...

Se describe un método para la polimerización de radicales de transferencia de átomos de monómeros de vinilo funcionalizados utilizando perileno como fotocatalizador de luz visible.

Transferencia átomo de polimerización por radicales de monómeros funcionalizados vinilo Uso de perileno como fotocatalizador luz visible

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

El objetivo general de este procedimiento es producir polimetil metacrilato bien definido utilizando peryleno como fotocatalizador orgánico para la polimerización por transferencia de radical atómico con luz visible. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la catalisis orgánica y la catalisis fotoredox, tales como, ¿podemos reemplazar los complejos de metales de transición con colorantes orgánicos como el peryleno?La principal ventaja de esta técnica es que el catalizador metálico comúnmente utilizado en la polimerización radical por transferencia de átomos puede sustituirse por perilen, un colorante orgánico común. La demostración visual de este método es fundamental para garantizar la reproducibilidad entre los grupos de investigación, ya que la configuración exacta de la reacción puede tener un impacto considerable en el resultado del experimento. Prepare todos los reactivos según se describe en el protocolo escrito y permita que alcancen la temperatura ambiente.Inspeccione todos los reactivos antes de usarlos para asegurarse de que no haya signos de contaminación, como cambio de color o formación de partículas sólidas. En una caja de guantes con atmósfera de nitrógeno, coloque una barra de agitación pequeña en un tubo de reacción de 100 mililitros. Añada 9,5 miligramos de perilen, y luego 4,00 mililitros de dimetilformamida, o DMF.A esta mezcla, añada 4.00 mililitros de metacrilato de metilo, o MMA. Coloque el vial sobre una placa agitadora ajustada a 900 rpm dentro de un vaso de precipitados de 400 mililitros iluminado por tiras de diodos emisores de luz blanca. Limite cualquier iluminación proveniente de otras fuentes de luz.Para iniciar la reacción, agregue 65,6 µL de alfa-bromofenilacetato de etilo, o EBP, mediante pipeta. Agite la reacción durante veinticuatro horas bajo iluminación constante. Sobre la mesa de trabajo, dispense 0,70 mL del butilhidroxitolueno, o BHT, en solución de cloroformo deuterado en un vial de 2 mL y séllelo con un tapón de septum.Lleve este vial a la caja de guantes donde se está llevando a cabo la polimerización. Utilice una jeringa para extraer 0,20 mililitros de la mezcla de reacción. Inyecte el contenido de la jeringa en el vial de dos mililitros que contiene la solución de BHT al 250 ppm en cloroformo deuterado.Retire y empuje el émbolo varias veces para asegurar una extinción completa de la polimerización. A continuación, transfiera el contenido del vial de dos mililitros a un tubo para espectroscopía de RMN. Analice esta muestra mediante espectroscopía de RMN de protones para determinar el porcentaje de conversión.Después del análisis, vierta el contenido del tubo de espectroscopía de RMN en un frasco limpio de centelleo de 20 mililitros. Evapore el disolvente bajo presión reducida. Luego, redisuelva la muestra en 1.00 mililitros de tetrahidrofuran.Enviar la muestra a través de un filtro de jeringa de 0,45 micrómetros hacia un vial limpio de dos mililitros. Analizar la muestra mediante cromatografía de permeación en gel, o GPC, acoplada a dispersión de luz de múltiples ángulos, para determinar el peso molecular promedio numérico, el peso molecular promedio ponderal y la dispersidad. Para aislar y purificar el polimetacrilato de metilo producto, primero detener la reacción de polimerización vertiendo el contenido de la mezcla reaccional en un exceso cincuenta veces mayor de metanol y dejar agitar durante al menos una hora.Aisle el polimetilmetacrilato del metanol mediante filtración al vacío. Luego, enjuague el polímero con 100 mililitros adicionales de metanol. Redisuelva el polímero en diclorometano y repita estos pasos dos veces.En una caja de guantes con atmósfera de nitrógeno, coloque 544 miligramos de macroiniciador de polimetacrilato de metilo en un vial de centelleo de 20 mililitros equipado con una barra de agitación pequeña. A continuación, añada 2,4 miligramos de perilenio al vial de centelleo, seguido de 4,00 mililitros de dimetilformamida. Coloque el vial en una placa agitadora ajustada a 900 rpm dentro de un vaso de precipitados iluminado por tiras de LED blancos.Evite cualquier iluminación proveniente de otras fuentes de luz. A esta mezcla, agregue 4.96 mililitros de estireno mediante pipeta y agite la reacción durante veinticuatro horas bajo iluminación constante. Finalmente, aísle y purifique el producto de polimetacrilato de metilo bloque poliestireno, como antes.Se muestran aquí resultados representativos de la polimerización de monómeros vinílicos funcionalizados utilizando esta técnica. El ajuste de los parámetros de reacción puede tener un efecto significativo en el resultado de la polimerización. Esta figura muestra los resultados de la copolimerización en bloque utilizando un macroiniciador aislado de metacrilato de metilo, tal como se describe en el procedimiento del video.La capacidad de extender la cadena de esta manera respalda un mecanismo de transferencia de átomos. Después de ver este video, debería tener una comprensión práctica de cómo producir y aislar polímeros y copolímeros en bloques bien definidos utilizando peryleno como fotocatalizador bajo luz visible para la polimerización radical por transferencia de átomos.

atom-transfer-radical-polymerization-functionalized-vinyl-monomers

Research

Investigación

JoVE Journal

Chemistry

Química

Se describe un procedimiento de dos pasos para la síntesis de derivados de indol farmacéuticamente activos mediante la funcionalización de C-H con anilinas, utilizando catálisis de ácido de Brønsted y foto- .

Síntesis de derivados Antiviral tetrahidrocarbazol por fotoquímica y catalizada por ácido CH funcionalización a través de intermedios peróxidos (CHIPS)

Se presenta un procedimiento para realizar la electropolimerización reductiva de compuestos que contienen vinilo en electrodos recubiertos de óxido de estaño dopados con carbono vítreo y flúor. Se incluyen recomendaciones sobre configuraciones de celdas electroquímicas y procedimientos de resolución de problemas. Aunque no se describe explícitamente aquí, la electropolimerización oxidativa de compuestos que contienen pirrol sigue procedimientos similares a la electropolimerización reductora a...

Reductiva electropolimerización de un poli-piridilo Complex contiene vinilo sobre carbón vítreo y dopado con flúor óxido de estaño Electrodos

Se describe un protocolo para la generación de luz catalizada de peróxido de hidrógeno - un cofactor para las transformaciones oxidativas.

Impulsada por la luz enzimática descarboxilación

Se presenta un protocolo para la síntesis y preparación de nanopartículas compuestas por polímeros electroactivos.

Propiedades Electroactivos Polymer Nanopartículas Exponer fototérmica

Este artículo describe un proceso para producir nanopartículas poliméricas autoensambladas utilizando polimerización por dispersión mediada por luz visible. El uso de luz visible de baja energía para controlar la polimerización permite la formación reproducible de micelas autoensambladas en forma de gusano con un alto contenido de sólidos.

Síntesis Facile de micelas similares a gusanos de luz visible mediada por dispersión Polimerización con catalizador Photoredox

Se presenta un protocolo para la polimerización de apertura controlada photoredox de O- carboxyanhydrides mediada por complejos de Ni/Zn.

Controla la polimerización de apertura de Photoredox de O- Carboxyanhydrides mediada por complejos de Ni/Zn

Este trabajo presenta un protocolo para la deposición de vapor reactivo de poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene) y poli (thieno [3, 2 -b] tiofeno) películas sobre portaobjetos de vidrio y sustratos ásperos, tales como textiles y papel.

Deposición de Vapor reactivo de polímero conjugado películas sobre sustratos de arbitrarias

Aquí, presentamos un protocolo para preparar cromóforos de transferencia de carga basados en una membrana compuesta de Polioxometalato y polímeros.

Preparación de membranas foto-sensible Polioxometalato-basado para la foto activación de catalizadores de óxido de manganeso

Se describe un protocolo para photogenerate N-heterocíclicos carbenos (NHCs) por la irradiación UV de un sistema de sal 2-isopropylthioxanthone/imidazolio tetrafenilborato. Se proponen métodos para caracterizar la photoreleased NHC y aclarar el mecanismo fotoquímico. Los protocolos para la fotopolimerización de metátesis de apertura en solución y miniemulsion ilustran el potencial de este sistema de photogenerating NHC de 2 componentes.

Photogeneration de carbenos N-heterocíclicos: aplicación en fotoinducida anillo-abertura polimerización de metátesis

Se presentan protocolos detallados y generales para la síntesis de [(DPEPhos) (BCP) cu] PF6, un catalizador photoredox basado en cobre general, y para su uso en química sintética para la arilación directa de los enlaces C-H en arenos (hetero) y radicales ciclación de haluros orgánicos.

[(DPEPhos) (BCP) cu] PF6: un catalizador Photoredox general y ampliamente aplicable basado en cobre

Aprende la polimerización por radicales de transferencia de átomos usando perileno como fotocatalizador orgánico de luz visible. Este método permite sintetizar polimetilmetacrilato bien definido sin metales.

Transferencia átomo de polimerización por radicales de monómeros funcionalizados vinilo Uso de perileno como fotocatalizador luz visible (Video) | JoVE Journal

Transferencia átomo de polimerización por radicales de monómeros funcionalizados vinilo Uso de perileno como fotocatalizador luz visible

Explorar más videos