Polymerizations אתילן באמצעות כורי לחץ מקבילים וניתוח קינטי של העברת פלמור שרשרת

המטרה הכוללת של הליך זה היא להקים פילמור תפוקה גבוהה ולהעריך את יכולתו של זרז לעבור העברת שרשרת באמצעות אפיון מפורט וניתוח קינטי של הפולימר המתקבל. שיטה זו עוזרת לענות על שאלות מפתח בקטליזה של פילמור המקושרת לזרזים שתוכננו לאחרונה, שיכולים לנצל העברת שרשרת כדי לייצר מסלולים יעילים למגוון פולימרים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שפילמור תפוקה גבוהה מאפשר סינון זרזים יעיל והשוואות ישירות של זרזים על פני מגוון רחב של תנאי תגובה.

מי שידגים את הטכניקה הזו יהיה ד"ר ריאן יו, פוסט-דוקטורנט במעבדה שלי. ראשית ממיסים מיליליטר אחד של שניים, שלושה בוטאן דיון ו-2.8 מיליליטר של שניים, שישה דימתיל אנין ב-20 מיליליטר מתנול בבקבוק תחתון עגול של 100 מיליליטר. לאחר הוספת 0.4 מיליליטר של חומצה פורמית, מערבבים את התגובה בטמפרטורת החדר עד שהדיאמין משקע, שזה בדרך כלל שעה עד שעתיים.

לאחר מכן, מסננים את תערובת התגובה בעזרת פריט זכוכית ובקבוק סינון ושוטפים את המוצק הצהוב עם 20 מיליליטר מתנול קר. לאחר מכן יבש את המוצק ב-vao. בתא כפפות, שלבו גרם אחד של ניקל ברומיד עמום ו-1.1 גרם ביז.

שניים שישה דימתיל פניל, שניים שלושה בוטאן דיון בבקבוק תחתון עגול של 50 מיליליטר, מוסיפים 20 מיליליטר דיכלורו מתאן ומערבבים לילה בטמפרטורת החדר. למחרת, מסננים את תערובת התגובה בעזרת פריט זכוכית ובקבוק מסנן. שוטפים את המוצק החום עם 75 מיליליטר כלורו מתאן ומייבשים בוואו.

הכן תמיסת מלאי זרז מולארי של 0.001 על ידי הוספת 0.0041 גרם של זרז הניקל ברומיד שהוכן בעבר לבקבוקון עם 7.5 מיליליטר טולואן לתרחיף הניקל המעורבב. הוסף 0.5 מיליליטר של 30% מתיל לואן בטולואן. מערבבים דקה אחת, והופכים את תערובת התגובה מתרחיף חום לתמיסה.

לאחר מכן, הכינו תמיסת אבץ דתיל 1.2 מולרית על ידי המסת 0.25 מיליליטר אבץ דתיל ב -1.75. מיליליטר טולואן הקים את כל תגובות הפילמור בכור לחץ מקביל עם ערבוב עילי השוכן בתוכנית תא כפפות אטמוספרי חנקן. הפילמור בתוכנה מציין את נפח התגובה הכולל כשלושה מיליליטר.

גז הטיהור הוא חנקן. גז התגובה הוא אתילן. הלחץ הוא 15 עד 150 PSI וזמן התגובה הוא שעה.

הגדרת הכור, כולל הוספת הריאגנטים והממיסים, תכנות התוכנה ואבטחת מכלול האחסון העילי הוא השלב הקריטי ביותר. לאחר מכן הכנס בקבוקוני תגובת תוחם זכוכית לשמונה הבארות. הוסף את הריאגנטים לפי טבלה אחת.

השתמש בכלי העומק כדי להבטיח שציפוי הזכוכית נמצא בגובה המתאים. לאחר מכן הכנס את אימפלרי הלהב למכלול התקורה. לאחר מילוי בקבוקוני התגובה ווידוא שטבעות ה-O יושבות כהלכה בחריצי המתכת, הנח בזהירות את מכלול הערבוב העילי על הבסיס והברג כלפי מטה לסירוגין.

לאחר שכל הברגים מהודקים מספיק, לחץ על התחל בתוכנה. עקוב אחר התגובה באמצעות מדידות ספיגת גז. לאחר שעה של פילמור, הסר את בקבוקוני התגובה מתא הכפפות, זרז פוליאתילן בתוספת חומצה הידרוכלורית 5% במתנול.

לאחר מכן הסר את הממס וייבש את הפולימר בוואקום. לאחר קביעת תפוקת הפולימר, ממיסים 0.002 גרם של הפולימר בשני מיליליטר של 1, 2, 4 טרי כלורו בנזן בטמפרטורה של 135 מעלות צלזיוס. השתמש בכרומטוגרפיה של חדירת ג'ל או GPC כדי לנתח את המשקל המולקולרי ומדד הפיזור של הפוליאתילן המיובש.

דגימה זו מוכנה כעת להצבה על GPC בטמפרטורה גבוהה לניתוח. לאחר מכן ממיסים 0.05 עד 0.08 גרם של הפולימר ב-0.5 מיליליטר של טטרה כלורו אתאן מופחת ב-130 מעלות צלזיוס. לניתוח ספקטרוסקופיה של תמ"ג פחמן בטמפרטורה גבוהה לפילמור העברת שרשרת מלא את הכור ותכנת את התוכנה בהתאם להליכים ולניתוח שתוארו קודם לכן.

צריכת גז האתילן לעומת הזמן מוצגת כאן עבור לחצי האתילן השונים שנבדקו. צריכת גז האתילן לעומת הזמן מוצגת כאן עבור דגימות הזרז בלבד, המשמשות לחישוב קצב ההתפשטות. עקבות GPC לפילמור העברת שרשרת עם אפס עד 1000 של אתיל אבץ מוצגים כאן.

ה-GPC משמש לחישוב המשקל המולקולרי והפיזור של דגימות הפולימר. ספקטרום ה-NMR הפחמני של דגימות הפוליאתילן של הסדרה המלאה וספקטרום מוגדל עם הפסגות המסומנות מוצגים כאן. נתוני המשקל המולקולרי משמשים לחישוב מספר השרשראות שהחלו ועלילת מאיו.

ההתאמה של עלילת מאיו משמשת לחישוב היחס בין קצב העברת השרשרת לקצב ההתפשטות, המשמש לחישוב קצב העברת השרשרת לאחר שליטה, ניתן לבצע פילמור זה תוך שעתיים אם הוא מבוצע כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב להוציא במדויק את תמיסות המלאי לבקבוקוני התגובה, לוודא שהכור מוגדר כהלכה ומכלול הערבוב העילי מאובטח כראוי במקומו. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להגדיר פילמור תפוקה גבוהה, לאפיין את הפולימר המתקבל ולהעריך את יכולתו של זרז לעבור העברת שרשרת באמצעות ניתוח קינטי.

אל תשכח שדאתיל, אבץ ומתיל לומינוקס הם פירופוריים ונטולי אוויר. תמיד יש להשתמש בטכניקות בעת ביצוע הליך זה.