Sintesi di ciclici polimeri e caratterizzazione di loro moto diffusivo allo stato fuso alla molecola Piano unico

Summary

Un protocollo per la sintesi e la caratterizzazione di moto diffusivo di polimeri ciclici a livello di singola molecola è presentato.

Abstract

Dimostriamo un metodo per la sintesi di polimeri ciclici e un protocollo per caratterizzare il loro moto diffusivo in uno stato fuso a livello di singola molecola. Per la sintesi del poli(tetraidrofurano) ciclico viene utilizzato un processo di autoassemblaggio elettrostatico e fissazione covalente (ESA-CF)). Il movimento diffusivo delle singole catene polimeriche cicliche in uno stato fuso viene visualizzato utilizzando l'imaging a fluorescenza a singola molecola incorporando un'unità fluoroforo nelle catene cicliche. Il moto diffusivo delle catene è caratterizzato quantitativamente mediante una combinazione di analisi dello spostamento quadratico medio (MSD) e di un'analisi della funzione di distribuzione cumulativa (CDF). Il polimero ciclico mostra una diffusione multimodale che è distinta dalla sua controparte lineare. I risultati dimostrano che l'eterogeneità diffusionale dei polimeri, che spesso si nasconde dietro la media d'insieme, può essere rivelata dall'efficiente sintesi dei polimeri ciclici utilizzando il processo ESA-CF e dall'analisi quantitativa del moto diffusivo a livello di singola molecola utilizzando le analisi MSD e CDF.

Introduction

I polimeri ciclici sono unici in quanto non hanno estremità a catena. Spesso mostrano comportamenti insoliti che si distinguono dalla loro controparte lineare, tra cui una maggiore stabilità termica delle micelle polimeriche mediante una conversione da lineare a ^ciclica,1,2 e l'organizzazione spaziale del DNA nelle cellule batteriche mediante la formazione di un anello. ³ Si ritiene che le interazioni topologiche tra le catene cicliche siano il fattore critico per tali comportamenti insoliti. ^4,5 Pertanto, la caratterizzazione del movimento e del rilassamento dei polimeri ciclici in condizioni di entangled è stato un importante argomen....

Protocol

1. Sintesi di monofunzionale e bifunzionale Poly (THF)

1. Poly monofunzionali (THF)
   1. Fiamma asciugare un pallone a 2-collo da 100 ml. Aspirare e riempire il pallone con azoto (3 cicli).
   2. Aggiungere tetraidrofurano distillato (THF) (50 ml) al pallone. Mettere il pallone in un bagno di acqua a 20 ° C ed equilibrare la temperatura.
   3. Aggiungere triflato metile (0,5 mmol) al pallone da una siringa. Mescolare la miscela per 5-10 minuti a 20 ° C.
   4. Aggiungere N fenil pirrolidina (4-6 equiv.) Al pallone da una siringa. Lavorare l'impasto per 30-60 min.
   5. Rimuovere completamente il solvente a pression....

Results

Il perylene diimide-incorporato stella 4 armata e forma-8 poli dicyclic (THF) s sono stati sintetizzati utilizzando il elettrostatica auto-assemblaggio e covalente fissaggio (ESA-CF) di processo (Figura 1, Figura 2). Immagini di fluorescenza singola molecola time-lapse sono stati misurati per il 4-armata (Figura 3a) e 8 a forma di polimeri (figura 3b). Le immagini time-lapse di fluorescenza (Figura 3) mo.......

Discussion

I polimeri 4-armati e sagomati-8 sono state preparate tramite il protocollo ESA-CF (figura 1), che è un passaggio fondamentale per la sintesi. ^12,24 monofunzionale e bifunzionale poli lineare (THF) s con N terminali -phenylpiperidinium erano sintetizzato secondo la procedura precedente. ¹¹ lo scambio ionico è stata effettuata da riprecipitazione di una soluzione in acetone di un precursore polimero con counteranions triflato in una soluzione acquosa contenente un eccesso d.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Materiali
THF	Godo
Wakosil C-300	Wako Pure Chemical Industries
Acetone	Godo
Toluene	Godo
n-Hexane	Godo
CHCl3	Kanto Chemical
Bio-Beads S-X1	Bio-Rad
Methyl triflate	Nacalai Tesque
Triflic anidride	Nacalai Tesque
Potassium Hydroxide	Wako Pure Chemical Industries
Etanolo	Wako Pure Chemical Industries
Poly( tetraidrofurano)	Aldrich
Cloroformio	Wako Pure Chemical Industries
Olio da immersione	Cargille	Tipo 37 / Tipo A
Attrezzatura
2-Collo 100-ml pallone
Bicchiere
Imbuto
Carta da filtro	Whatman
Condensatore
Siringa
Bagno
Agitatore
Evaporatore
Microscopio vetrini di copertura (24 x 24 mm, n. 1)	Matsunami Glass	CO22241
Vaso di colorazione	AS ONE Corporation	1-7934-01
Pulitore ad ultrasuoni	VWR International	142-0047
Microscopio invertito	Olympus	IX71
Laser ionico Ar-Kr	Compensatore coerente	Innova 70C
Berek	Newport	5540
Filtro di eccitazione	Semrock	LL01-488-12.5
Specchio diclorico	Omega ottico	500DRLP
Filtro di emissione	Semrock	BLP01-488R-25
Lente e specchio	Fotocamera Thorlabs
EM-CCD	Tecnologia Andor	iXon
Obiettivo (100X, N.A. = 1.3)	Olympus	UPLFLN 100XOP
Riscaldatore obiettivo	Bioptechs
Preparativo GPC	Giappone Industria analitica	LC-908