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

El objetivo general de este procedimiento es producir polimetacrilato de metilo bien definido utilizando perileno como fotocatalizador de luz visible para la polimerización de radicales de transferencia de átomos. El objetivo general de este procedimiento es producir polimetacrilato de metilo bien definido utilizando perileno como fotocatalizador orgánico para la polimerización de radicales de transferencia de átomos. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la catálisis orgánica y la catálisis fotorredox, tales como, ¿podemos reemplazar los complejos de metales de transición con colorantes orgánicos como el perileno?

La principal ventaja de esta técnica es que el catalizador metálico comúnmente utilizado en la polimerización de radicales de transferencia de átomos puede ser reemplazado por perileno, 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 sustancial en el resultado del experimento. Prepare todos los reactivos como se describe en el protocolo de texto y deje que alcancen la temperatura ambiente.

Inspeccione todos los reactivos antes de usarlos para asegurarse de que no haya signos de contaminación, como decoloración o formación de partículas sólidas. En una guantera de atmósfera de nitrógeno, coloque una pequeña barra de agitación en un tubo de reacción de 100 mililitros. Agregue 9.5 miligramos de perileno, y luego 4.00 mililitros de dimetilformamida, o DMF.

A esta mezcla, agregue 4.00 mililitros de metacrilato de metilo, o MMA. Coloque el vial en una placa de agitación ajustada a 900 rpm dentro de un vaso de precipitados de 400 mililitros iluminado por tiras de diodos emisores de luz blancos. Limite la iluminación de otras fuentes de luz.

Para iniciar la reacción, agregue 65,6 microlitros de alfa-bromofenilacetato de etilo, o EBP, a través de una pipeta. Agite la reacción durante veinticuatro horas bajo iluminación constante. En la mesa de trabajo, dispense 0,70 mililitros de hidroxitolueno butilado, o BHT, en una solución de cloroformo deuterado en un vial de dos mililitros y selle con una tapa de tabique.

Lleve este vial a la guantera donde se está realizando 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 250 ppm de BHT y cloroformo deuterado.

Retire y empuje el émbolo varias veces para garantizar un enfriamiento completo de la polimerización. A continuación, transfiera el contenido del vial de dos mililitros a un tubo de espectroscopia de RMN. Analice esta muestra mediante espectroscopia de RMN de protones para obtener una conversión porcentual.

Después del análisis, vierta el contenido del tubo de espectroscopia de RMN en un vial de centelleo limpio de 20 mililitros. Evapore el disolvente a presión reducida. A continuación, vuelva a disolver la muestra en 1,00 mililitros de tetrahidrofurano.

Envíe la muestra a través de un filtro de jeringa de 0,45 micras a un vial limpio de dos mililitros. Analice la muestra mediante cromatografía de permeación en gel, o GPC, junto con dispersión de luz de múltiples ángulos, para determinar el peso molecular promedio del número, el peso molecular promedio del peso y la dispersión. Para aislar y purificar el producto polimetacrilato de metilo, primero apague la reacción de polimerización vertiendo el contenido de la mezcla de reacción en un exceso de metanol cincuenta veces mayor y dejando agitar durante al menos una hora.

Aísle el polimetacrilato de metilo del metanol mediante filtración al vacío. Luego, enjuague el polímero con 100 mililitros adicionales de metanol. Vuelva a disolver el polímero en diclorometano y repita estos pasos dos veces.

En una guantera de atmósfera de nitrógeno, coloque 544 miligramos de macroiniciador de polimetacrilato de metilo en un vial de centelleo de 20 mililitros equipado con una pequeña barra de agitación. A continuación, añada 2,4 miligramos de perileno al vial de centelleo seguido de 4,00 mililitros de dimetilformamida. Coloque el vial en una placa de agitación ajustada a 900 rpm dentro de un vaso de precipitados iluminado por tiras de LED blancos.

Limite la iluminación de otras fuentes de luz. A esta mezcla, agregue 4,96 mililitros de estireno a través de una pipeta y agite la reacción durante veinticuatro horas bajo iluminación constante. Por último, aislar y purificar el producto de poliestireno en bloque de polimetacrilato de metilo, como antes.

Aquí se muestran resultados representativos de la polimerización de monómeros de vinilo 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 polimetilmetacrilato, tal y como se describe en el procedimiento de vídeo.

La capacidad de extenderse en cadena de esta manera presta apoyo a un mecanismo de transferencia de átomos. Después de ver este video, debería tener una comprensión práctica de cómo producir y aislar polímeros bien definidos y copolímeros en bloque utilizando perileno como fotocatalizador de luz visible para la polimerización de radicales de transferencia de átomos.