Atom Transfer Radical polimerizzazione di monomeri funzionalizzati vinile Utilizzo Perilene da fotocatalizzatore luce visibile

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di produrre polimetilmetacrilato ben definito utilizzando il perilene come fotocatalizzatore a luce visibile per la polimerizzazione radicalica a trasferimento atomico. L'obiettivo generale di questa procedura è quello di produrre polimetilmetacrilato ben definito utilizzando il perilene come fotocatalizzatore organico per la polimerizzazione radicalica a trasferimento atomico. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della catalisi organica e della catalisi fotoredox, come ad esempio: possiamo sostituire i complessi di metalli di transizione con coloranti organici come il perilene?

Il vantaggio principale di questa tecnica è che il catalizzatore metallico comunemente usato nella polimerizzazione dei radicali a trasferimento atomico può essere sostituito con il perilene, un colorante organico comune. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale per garantire la riproducibilità tra i gruppi di ricerca, poiché l'esatta configurazione della reazione può avere un impatto sostanziale sull'esito dell'esperimento. Preparare tutti i reagenti come descritto nel protocollo di testo e lasciarli raggiungere la temperatura ambiente.

Ispezionare tutti i reagenti prima dell'uso per assicurarsi che non vi siano segni di contaminazione, come scolorimento o formazione di particelle solide. In una scatola a guanti in atmosfera di azoto, posizionare una piccola ancoretta in una provetta di reazione da 100 millilitri. Aggiungere 9,5 milligrammi di perilene, e poi 4,00 millilitri di dimetilformammide, o DMF.

A questa miscela, aggiungere 4,00 millilitri di metilmetacrilato, o MMA. Posizionare la fiala su una piastra di agitazione impostata a 900 giri/min all'interno di un becher da 400 millilitri illuminato da strisce di diodi bianchi emettitori di luce. Limitare l'illuminazione proveniente da altre fonti di luce.

Per avviare la reazione, aggiungere 65,6 microlitri di alfa-bromofenilacetato di etile, o EBP, tramite pipetta. Agitare la reazione per ventiquattro ore sotto un'illuminazione costante. Sul piano di lavoro, erogare 0,70 millilitri di butilidrossitoluene, o BHT, in soluzione di cloroformio deuterato in una fiala da due millilitri e sigillare con un tappo a setto.

Portare questa fiala nel vano portaoggetti dove viene eseguita la polimerizzazione. Utilizzare una siringa per rimuovere 0,20 millilitri della miscela di reazione. Iniettare il contenuto della siringa nel flaconcino da due millilitri contenente la soluzione da 250 ppm di BHT e cloroformio deuterato.

Tirare indietro e spingere più volte lo stantuffo per garantire un'accurata tempra della polimerizzazione. Quindi, trasferire il contenuto della fiala da due millilitri in una provetta per spettroscopia NMR. Analizza questo campione tramite spettroscopia NMR protonica per la conversione percentuale.

Dopo l'analisi, versare il contenuto della provetta per spettroscopia NMR in una fiala di scintillazione pulita da 20 millilitri. Far evaporare il solvente a pressione ridotta. Quindi, risciogliere il campione in 1,00 millilitri di tetraidrofurano.

Inviare il campione attraverso un filtro per siringa da 0,45 micron in una fiala pulita da due millilitri. Analizza il campione tramite cromatografia a permeazione di gel, o GPC, abbinata alla diffusione della luce multi-angolo, per determinare il peso molecolare medio del numero, il peso molecolare medio del peso e la dispersione. Per isolare e purificare il prodotto polimetilmetacrilato, spegnere prima la reazione di polimerizzazione versando il contenuto della miscela di reazione in un eccesso cinquanta volte di metanolo e lasciando agitare per almeno un'ora.

Isolare il polimetilmetacrilato dal metanolo mediante filtrazione sotto vuoto. Quindi, sciacquare il polimero con altri 100 millilitri di metanolo. Risciogliere il polimero in diclorometano e ripetere questi passaggi due volte.

In un vano portaoggetti in atmosfera di azoto, posizionare 544 milligrammi di macroiniziatore di polimetilmetacrilato in una fiala di scintillazione da 20 millilitri dotata di una piccola ancoretta. Successivamente, aggiungere 2,4 milligrammi di perilene alla fiala di scintillazione seguiti da 4,00 millilitri di dimetilformammide. Posizionare la fiala su una piastra di agitazione impostata a 900 giri/min all'interno di un becher illuminato da strisce di LED bianchi.

Limitare l'illuminazione proveniente da altre fonti di luce. A questa miscela, aggiungere 4,96 millilitri di stirene tramite pipetta e mescolare la reazione per ventiquattro ore sotto illuminazione costante. Infine, isolare e purificare il prodotto in polistirene a blocchi di polimetilmetacrilato, come in precedenza.

Qui sono mostrati i risultati rappresentativi della polimerizzazione di monomeri vinilici funzionalizzati utilizzando questa tecnica. La regolazione dei parametri di reazione può avere un effetto significativo sull'esito della polimerizzazione. Questa figura mostra i risultati della copolimerizzazione a blocchi utilizzando un macroiniziatore isolato di polimetilmetacrilato, come descritto nella procedura video.

La capacità di estendere la catena in questo modo conferisce supporto a un meccanismo di trasferimento dell'atomo. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una comprensione pratica di come produrre e isolare polimeri ben definiti e copolimeri a blocchi utilizzando il perilene come fotocatalizzatore a luce visibile per la polimerizzazione radicalica a trasferimento atomico.