Method Article

פרוטוקול פשוט ויעיל עבור פילמור קטליטי קלטי Norbornenes פונקציונלית

DOI:

10.3791/54552

⸱

February 27th, 2017

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Chemistry, Université de Sherbrooke

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מתארים את פילמור ההחדרה הקטליטית של חומצה 5-נורבורנן-2-קרבוקסילית ו-5-ויניל-2-נורבורנן ליצירת פולימרים פונקציונליים עם טמפרטורת מעבר זכוכית גבוהה מאוד.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Norbornene ניתן polymerized על ידי מגוון של מנגנונים, כולל פילמור הכניסה לפיה הקשר הכפול הוא polymerized ואופי bicyclic של מונומר נשמרת. הפולימר שהתקבל, polynorbornene, יש טמפרטורת מעבר זכוכית גבוהה מאוד, גרם T, תכונות אופטיות וחשמליות מעניינות. עם זאת, פילמור של norbornenes תפקודית על ידי מנגנון זה מסתבך בשל העובדה כי מונומר norbornene להחליף אנדו יש, בכלל, תגובתיות נמוכה מאוד. יתר על כן, ההפרדה של מונומר להחליף אנדו מן מונומר exo היא משימה מייגעת. כאן, אנו מציגים פרוטוקול פשוט עבור פילמור של norbornenes להחליף (אנדו: exo בקירוב 80:20) נושאת גם חומצה קרבוקסילית או ערבות תליון כפולות. התהליך אינו דורש ששני איזומרים להפריד, וממשיך עם מקדמי זרז נמוכים (0.01 כדי 0.02 mol%). Pend נושאות הפולימרקשרים כפולים נמלה יכולים להיות טרנספורמציה נוספת תשואה גבוהה, כדי להרשות לעצמו קבוצות אפוקסי תליון ועליו פולימר. ניתן ליישם נהלים פשוטים אלה כדי להכין polynorbornenes עם מגוון רחב של קבוצות פונקציונליות, כגון אסטרים, כהלים, imides, קשרים כפולים, חומצות קרבוקסיליות, bromo-alkyls, אלדהידים ואלמימות.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Norbornene, Nbe, את adduct-Alder דילס של אתילן cyclopentadiene (מתקבל על ידי "פיצוח" dicyclopentadiene (DCPD)), הוא polymerized בקלות באמצעות או פילמור-רדיקלים חופשיים, פילמור קטיוני 1, 2 metathesis טבעת מאירת פילמור 3 והחדרת קטליטי פילמור. 4, 5, 6, 7 בשונה המנגנונים האחרים, פילמור כניסת קטליטי מוביל להיווצרות של טמפרטורת זכוכית מעבר גבוהה מאוד (g T) פולימר לפיה שדרת bicyclic של Nbe נשמרת. מגוון של זרזים כמו זרזי metall....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. הכנת פולי (חומצה 5-norbornene-2-קרבוקסיליות), PNBE (CO 2 H)

  1. הכנת Nbe מונומר (CO 2 H)
    1. תשקול חומצה אקרילית (AA) (327 גר ', 4.5 mol, 2 EQ.) ו הידרוקינון (4.9 גרם, 4.5 x 10 -2 mol, 0.02 EQ.) ולהוסיף אותם בבקבוק 2 ליטר מסביב לתחתית מצויד קבל ובר ומערבבים מגנטי. מחמם את הבקבוק ב 150 מעלות צלזיוס באמצעות אמבט שמן סיליקון.
    2. לאחר ריפלוקס מסולקת, להוסיף DCPD (3....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מונומרים Nbe מוכנים ידי תגובה פשוטה דילס-אלדר של DCPD וכן dienophile מתאים עבור חומצה אקריליק למשל (AA). בדרך כלל, DCPD סדוקה להניב cyclopentadiene (CPD) לפני התגובה. 17 CPD הסדוק טרי ואז עוסק תגובת דילס-אלדר. עם זאת, בפרוטוקול זה, הוא צעדי פיצוח דילס-אלדר מבוצעים במקביל, בריאקציה בסיר אחד. לכן, ברגע CPD נוצר, הוא מגיב עם AA להניב 5 norbornene-2-קרבוקסיליות חומצה, Nbe (CO 2 H) (איור 1 א). לאחר התג.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השיטה המוצעת כאן היא פשוטה, ו מקובל בקלות מדרוג כלפי מעלה. כל הכימיקלים עלולים לשמש קיבל ללא כל טיהור. שים לב ביצוע התגובה בקנה מידה נמוך יותר (למשל סולמות ≤1 ז) בדרך כלל מניב תשואות נמוכות בשל הפסד בלתי נמנע של חומר במהלך הטיפול ואת האוסף.

הזרזים נוצרים באתרו על התגובה של תרכובות Pd מסחריות עם סוכני cationizing. בידיים שלנו, התשואה של התגובה, כמו גם את המאפיינים של הפולימר (למשל חלוקת .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

החוקרים אין לי מה לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מודים למימון מ-Fonds de Recherche du Québec - Nature et Technologies, מ-Conseil Recherches en Sciences Naturelles et Génie (תוכנית INNOV) ו-PrimaQuébec.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
חומצה אקריליתסיגמא-אולדריץ'147230
הידרוקינוןסיגמא-אולדריץ'H9003
דיציקלופנדדיאןסיגמא-אולדריץ'454338
פלדיום אליל דיכלוריד דימרסיגמא-אולדריץ'222380
כסף הקספלואורו אנטימונאטסיגמא-אולדריץ'227730
חנקן נוזלימתקן מקומיNA
אתיל אצטטפישר סיינטיפיקE14520
5-ויניל-2-נורבורנןסיגמא-אולדריץ'148679
טולואןפישר סיינטיפיקT290-4
פלדיום dbaסיגמא-אולדריץ'227994
טריפניל פוספיןסיגמא-אולדריץ'93090
סיליקה ג'ל 40-63 מיקרוןSilicycleסיליהפלאש
מתנולפישר סיינטיפיקBPA412-20
דיכלורומתאןEMD MilliporeDX08311
חומצה פורמיתSigma-AldrichF0507
חומצה אצטיתSigma-Aldrich320099
תמיסת מי חמצןSigma-Aldrich
אצטוןפישר סיינטיפיקA18-200
216763

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Gaylord, N. G., Mandal, B. M., Martan, M. Peroxide-induced polymerization of norbornene. J. Polym. Science, Polym. Lett. Ed. 14 (9), 555-559 (1976).
  2. Janiak, C., Lassahn, P. G. The vinyl homopolymerization of norbornene. Macromol. Rapid Comm. 22 (7), 479-493 (2001).
  3. Bielawski, C. W., Grubbs, R. H.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Norbornene PolymerizationCatalytic InsertionFunctional NorbornenesPolymer SynthesisProton NMR AnalysisEpoxidation ProcedureVacuum DistillationBuchner FiltrationGlass Transition TemperaturePendant Double Bonds

Related Articles