Name: 機能性ノルボルネンの触媒挿入重合のためのシンプルで効率的なプロトコル (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 8 s
Description: 学ぶ機能性ノルボルネンの触媒挿入重合法。高いガラス転移温度を持つ高性能ポリマーを、特殊な精製工程なしで簡単に合成する手法を解説。反応性官能基を持つ材料開発に役立ちます。

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著者は、Fonds de Recherche du Québec - Nature et Technologies、Conseil Recherches en Sciences Naturelles et Génie(プログラムINNOV)、PrimaQuébecからの資金提供を認めています。

ポリ（5-ノルボルネン-2-カルボン酸）、PNBE（CO 2 H）の調製<ol><li> モノマーNBE（CO 2 H）の調製 <ol><li> （4.9 gであり、4.5×10 -2モル、0.02当量）、アクリル酸（AA）（327 gであり、4.5モル、2当量）及びヒドロキノンを秤量し、コンデンサーを備えた丸底2リットルフラスコに追加しおよび磁気攪拌棒。シリコーン油浴を用いて150℃でフラスコを加熱します。 </li><li>逆流が決済されると、一度にDCPD（300グラム、2.3モル、1当量）を追加し、170℃まで温度を上昇させます。 </li><li> 16時間この温度で反応を残します。黄褐色に明確から色の変化を観察します。 </li><li>パスツールピペットで抽出したサンプルを取り、（溶媒としてのCDCl 3を使用して）1 H NMR 15によってそれを分析。 （6.0および6.5 ppmの、 図2頂部との間の二重結合信号）NBEの幻影を観察します。 16 </li></ol></li><li> NBE（CO 2 H）の精製 <ol><li>冷水を循環させる凝縮器に接続された簡単な蒸留セットアップ（1プラトー）とコンデンサーを交換してください。 </li><li>約に設定し、真空下で反応セットアップを置きます。 1 mmHgで。 100℃で、混合物を加熱し、廃棄することができる透明な液体（ 約 40ミリリットル）を収集。 </li><li> 500mLの丸底フラスコで収集フラスコを交換してください。 155℃にオイルバスを加熱し、NBEの滴下蒸留（CO 2 H）を観察（317グラム、2.3モルを。収率= 98％）。蒸留は7時間を引き継ぎます。 </li><li> エキソ比率（ 図2、下）：無色の純度を評価するための1 H NMRによる液体だけでなく、 エンドを分析します。 15 エンド：蒸留のためだけでなく、粗製のNBE（CO 2 H）の調製のために使用される加熱時間と使用時間とエキソ比が変化します。一般的に、 エンド：50:50と80:20の間のエキソ比率は、（この場合は60:40）を得ています。 </li></ol></li><li> NBE（CO 2 H）の重合 <ol><li>磁気撹拌棒を備えた500mLの丸底フラスコ中でNBE（CO 2 H）を300g（2.3モル、5,000当量）を置きます。 30分間窒素をバブリングすることによって液体を脱気。 </li><li>アリルパラジウム（II）塩化物二量体を、計量[のPdCl（C 3 H 5）] 2（76 mgを、4.2×10 -1ミリモル、1当量のPd）およびソリューションに追加します。銀アンチモンAgSbF 6追加（180ミリグラム、5.2×10 -1ミリモル、1.2当量）。 </li><li>攪拌しながら、70℃で加熱することにより、パラジウム塩を溶解し、わずかな窒素流の下で70℃の温度を維持します。 7~8時間後、撹拌を粘度上昇による停止します。 </li><li> 36時間後に反応を停止します。 </li><li>液体窒素で丸底フラスコを冷却します。スパチュラで、小さな断片にポリマーを破ります。 </li><li> 2リットルのビーカーエクイでpped磁気攪拌棒を、酢酸エチル750 mLを加え。激しく攪拌しながら酢酸エチルにポリマーチャンクを追加します。 2時間撹拌し続けます。 </li><li>ペーパーフィルター（グレード413、直径15cm）を装備した直径15cmのブフナー漏斗の上にソリューションをフィルタリングします。 </li><li>酢酸エチルでポリマーを洗浄3回（各500mL洗浄）。オーブンで12時間50℃に設定し、真空中でポリマー情報（123 gであり、9.4×10 -1モル、収率= 41％）を乾燥させます。 </li></ol></li></ol> PNBEの調製（ビニル） <ol><li> NBEの重合（ビニル） <ol><li>ドガのトルエン（ 約 200mL）およびNBE（ビニル）（ 約 200 mL）を30分間N 2でバブリングすることにより、グローブボックスに配置します。 </li><li> 250mLの丸底フラスコ中のグローブボックス、負荷トルエン（100グラム）の範囲内。 </li><li> Pd 2（DBA）3（76 mgを、1.6×10 -1ミリモル、1当量のPd）、AgSbF 6（68ミリグラムを追加し、2.0×10 -1メートルトルエン溶液のモル、1.2当量）およびトリフェニルホスフィンのPPh 3（43 mgを、1.6×10 -1モル、1当量）を順次。 </li><li>完全な溶解が起こるまで70℃に混合物を加熱します。これは、10分以内に起こります。 </li><li>この紫色の溶液に、NBE（ビニル）の100グラム（8.0×10 -1モル、5000当量）を追加します。 </li><li> 72時間70℃で攪拌します。 </li><li>グローブボックスから溶液を除去し、磁気撹拌棒を含む1 Lのガラス瓶に粘性のある黒色の溶液を移します。 </li><li>トルエン（200mL）および攪拌を追加します。 </li><li>シリカ粉末（シリカゲル40-63ミクロン、10グラム）を追加します。室温で16時間撹拌しました。 </li><li>攪拌を停止し、粉末がシリカ粒子がsedimentateするためには、少なくとも2時間のために解決しましょう。 </li><li>ペーパーフィルター（グレード413、直径15cm）を装備した直径15cmのブフナー漏斗の上にソリューションをフィルタリングします。ブフナー漏斗で沈降シリカ粒子を注ぐことは避けてください。 </li><li>シリカパーをすすぎますトルエン（50 mL）でticlesそしてブフナー漏斗を介して濾過します。 </li><li>磁気撹拌棒を備えた4リットルのビーカーにメタノール（1.2 L）を追加します。 </li><li>徐々に、激しく攪拌しながらメタノールにポリマーを含有するトルエン溶液のすべてを追加し、30分間撹拌し続けます。 </li><li>ペーパーフィルター（グレード413、直径15cm）を装備した直径15cmのブフナー漏斗上でポリマーをフィルタリングします。メタノールの3つのアリコート（400ミリリットルずつ）を有するポリマーを洗います。各洗浄の間にろ紙を変更します。 </li><li>残留モノマーが存在する（6.0と6.3 ppmの間の二重結合信号）であるかどうかを確認するためには、CDCl 3中で1 H NMRによるポリマーの純度を評価。 15,16この場合、メタノールで洗浄を続けます。 </li><li>室温で一晩真空下でポリマー（75グラム、6.3×10 -1モル、収率= 78％）を乾燥させます。 </li></ol></li></ol> 3。PNBEの調製（エポキシ） <ol><li> PNBEのエポキシ化（ビニル） <ol><li>マグネチックスターラーおよびコンデンサーを備えた500mLの丸底フラスコにジクロロメタンを150gを加えます。 </li><li>完全に溶解するまで攪拌しながらPNBE（ビニル）（15グラム、1.3×10 -1モル、1当量）を追加します。 </li><li>氷浴中でフラスコを置き、15分間冷まします。 </li><li>別の容器中で、一緒にギ酸（30 gであり、6.5×10 -1モル、5当量）及び酢酸混合物（5 gであり、8.3×10 -2モル、0.6当量）。ポリマー溶液に合わせた酸を加えます。 </li><li>それを15分間冷却してみましょう。 </li><li>ポリマー溶液に、過酸化水素水溶液（30％）（74 gであり、6.5×10 -1モル、5当量）を加えます。 </li><li> 18時間撹拌しました。温度を徐々に周囲温度に増加するように、氷浴を除去する必要がありません。 </li><li> 、少量のサンプルを取り、アセトンでポリマーを沈殿させ、そしてCDで1 H NMRによりそれを分析 Clで3。 15の二重結合（δ= 4.5から6.0 ppmの）のための信号が十分に次のステップに渡す、（ 図3）に減少した場合。一般的に、他のプロトンの二重結合の積分の比1:20（ 図3中1:83）未満です。それ以外の場合は、反応を継続。 </li><li>磁気撹拌棒を備えた4リットルのビーカーにアセトン（750ミリリットル）を追加します。 </li><li>徐々に15分間激しく撹拌しながらアセトン中にポリマー溶液を加えます。 </li><li>ペーパーフィルター（グレード413、直径15cm）を装備した直径15cmのブフナー漏斗上でポリマーをフィルタリングします。 </li><li>アセトン（200 mLの各時間）を有するポリマー4回洗浄します。 </li><li>各洗浄の間にろ紙を変更します。 </li><li>室温で一晩真空下でポリマー（7.5グラム）を乾燥させます。 </li></ol></li></ol> G "/&gt; 図2：粗製の（上部）および精製（下）NBE（CO 2 H）の1 H NMRスペクトル。精製した生成物を単蒸留することによって得られます。 エキソ比：エンドを評価するために使用されているピークに注意してください。 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54552/54552fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54552/54552fig3.jpg"> 図3：PNBE（ビニル）（青）とPNBE（エポキシ）（赤）の1 H NMRスペクトル。ビニル基（δ= 4.5から6.0 ppm）での積分とPNBE（ビニル）スペクトル内の他のプロトンとの間に3：1の比率に注意してください。 H 2 O 2との反応の後、比はこのように、ビニル基のエポキシ化が発生したことを確認し、1:83まで減少します。NK "&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/54552/54552fig4.jpg"> 図4：減衰全反射モードで取得したPNBE（ビニル）（黒）とPNBE（エポキシ）のFTIRスペクトル。挿入はPNBE（ビニル）とPNBE（エポキシ）の特徴的なバンドのズームを示しています。 902センチメートル-1と992センチメートル-1のバンドは875センチメートル一方、面外曲げC = CHに対応-1バンドはエポキシド環の変形に対応しています。 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54552/54552fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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</ol>

著者らは、開示することは何もありません。

ここで提案する方法はシンプル、かつスケールアップが容易に受け入れられます。受け取った全ての化学物質は、精製することなく使用することができます。下位尺度（ 例えばスケール≤1グラム）で反応を行うことは、通常の取り扱いおよび収集の間の材料の避けられない損失による低い収率をもたらすことに注意してください。 触媒は、カチオン化剤と商用のPd化合物の反応によりその場で形成されています。 （ -私たちの手では、反応の収率ならびにポリマー（ 例えば分子量分布）の特性は、1つは、そのような（ɳ3 -アリル）のPdS 2 +のSbF 6として明確に定義された触媒で始まるかどうかは変更されませんSは、ニトロメタン）またはその場で触媒系とを=。 NBE（ビニル）の重合のために、触媒の唯一のその場でのフォームは、現在知られています。我々は、間の任意の反応性の違いを観察しませんでしたPd 2...

ノルボルネン、NBE（ジシクロペンタジエン（DCPD）の「クラッキング」することによって得られる）は、エチレンとシクロペンタジエンのディールス-アルダー付加物は、容易にフリーラジカル重合、1カチオン重合、2開環メタセシス重合3および触媒挿入のいずれかを用いて重合され重合。 NBEの二環式骨格が保存される4、5、6、他の機構とは異なり7、触媒挿入重合は、非常に高いガラス転移温度（T g）ポリマーの形成をもたらします。このようなメタロセン触媒および後期遷移金属触媒のような触媒の様々なNBEの重合を促進するために使用することができます。 4、5、6、 gポリマーの処理に関連する困難に、PNBEホモポリマーは、我々の知る限り、任意の使用を発見したことがありません。 彼らは二環剛性繰り返し単位並びにそれらの機能に恵まれ望ましい特性により付与高いT gを組み合わせるための機能ノルボルネン（PNBEs）は、過去20年間、かなりの精査の対象となっています。 8、9、10 NBEモノマーは、シクロペンタジエンとジエノフィル官能間のワンステップディールス-アルダー反応を用いて、かなり簡単かつ安価な原料から得られます。しかしながら、ディールス-アルダー反応は、非常に異なる反応性を有する2つの立体異性体、 エンド及びエキソにつながります。実際には11、12、 エンドステレオ異性体は、 エキソ形よりも反応性が低いと触媒を不活性化します。 図11、 図12はこのように、過去に、機能的ポリノルボルネンの調製は、通常、 エンド及びエキソ立体異性体の分離を必要とし、唯一のエキソ立体異性体が使用されました。このような分離操作は、時間がかかりました、望ましくない廃棄物として未反応のエンド立体異性体の蓄積につながりました。 最近では、両方の立体異性体を含む官能基化NBEsの重合は、実際に実現可能であることを示しました。 13そこで我々は、そのようなエステル、無水物、アルデヒド、イミド、アルコールおよび二重結合などの官能基を含む、置換PNBEsの様々な調製することができました。その高いT gおよび機能性に、これらのポリマーは、所望の特性を示します。ここでは、機能性ポリマーを調製するための2つの方法を記載しています。一つ目はにつながりますカチオン性Pd触媒（ 図1）を使用して水溶性ポリマーであるポリ（5-ノルボルネン-2-カルボン酸）の合成、PNBE（CO 2 H）。 13、14と同じ重合方法は、エステル類、アルコール類、イミド類、ブロモアルキル、アルデヒド及び酸無水物のような種々のペンダント官能基を有する官能PNBEsを調製するために用いることができます。我々の手では、このカチオン性Pd触媒は、5-ビニル-2-ノルボルネンなどのペンダント二重結合を含むNBEsするために使用することができません。この場合には、重合時のペンダント二重結合の部分的な挿入は、架橋された材料の形成をもたらします。 インサイツ触媒とのPPh 3：AgSbF 6：したがって、我々は、Pd 2（DBA）3を用いて、PNBE（ビニル）、ここで、ポリの形成に専用の第二の方法提示（5-ビニル-2-ノルボルネン）。 14ポリマーのペンダントビニル基は、その後、さらに番目につながる、エポキシ化されていますPNBE（エポキシ）（ 図1）のE形成。 PNBE（CO 2 H）およびPNBE（エポキシ）の両方が、350℃などのT gと高いと熱硬化性樹脂の形成をもたらすことが見出されています。 図14はこのように、ここで説明する単純な方法は、1つは、効率的に、非常に高いT g及び多数の用途に使用することができる官能基の多様を有するポリマーを調製することができます。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54552/54552fig1.jpg"> 図1：Pdをすることにより調製機能PNBEsは、重合触媒。 （A）PNBE（ビニル）及びPNBE（エポキシ）のPNBE（CO 2 H）、（B）製剤の調製。破線の結合は、 エンドおよびエキソ異性体の混合物を示しています。 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54552/54552fig1large.jpg" target="_blank">このFiのの拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>グレ。

<table><tbody><tr><td>アクリル酸</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>147230</td><td></td></tr><tr><td>ハイドロキノン</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H9003</td><td></td></tr><tr><td>ジシクロペンダジエン</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>454338</td><td></td></tr><tr><td>パラジウム アリル 二塩化二量体</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>222380</td><td></td></tr><tr><td>銀 ヘキフルオロ アンチモン酸</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>227730</td><td></td></tr><tr><td>液体窒素</td><td>ローカル施設</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>酢酸エチル</td><td>フィッシャー・サイエンティフィ</td>ック <td>E14520</td><td></td></tr><tr><td>5-ビニル-2-ノルボルネン</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>148679</td><td></td></tr><tr><td>トルエン</td><td>フィッシャー・サイエンティフィ</td>ック <td>T290-4</td><td></td></tr><tr><td>パラジウム dba</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>227994</td><td></td></tr><tr><td>トリフェニルホスフィン</td><td>シグマ・アルドリッチ</td><td>93090</td><td></td></tr><tr><td>シリカゲル 40-63ミクロン</td><td>シ</td><td>リサイクル シリアフラッシュ</td><td></td></tr><tr><td>メタノール</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>BPA412-20</td><td></td></tr><tr><td>ジクロロメタン</td><td>EMD ミリポア</td><td>DX08311</td><td></td></tr><tr><td>ギ酸</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F0507</td><td></td></tr><tr><td>酢酸</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>320099</td><td></td></tr><tr><td>過酸化水素溶液</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td>216763</tr><tr><td>アセトン</td><td>フィッシャーサイエンティフィック</td><td>A18-200</td><td></td></tr></tbody></table>

機能性ノルボルネンの触媒挿入重合のためのシンプルで効率的なプロトコル

A Simple and Efficient Protocol for the Catalytic Insertion Polymerization of Functional Norbornenes

ノルボルネン系二重結合を重合し、モノマーの二環式の性質が保存される挿入重合を含む様々な機構により重合することができます。得られた重合体、ポリノルボルネンは、非常に高いガラス転移温度、T gを、興味深い光学的および電気的特性を有します。しかし、このメカニズムによって機能ノルボルネンの重合は、 エンド置換ノルボルネンモノマーは、一般的に、非常に低い反応性を有するという事実によって複雑になります。さらに、 エキソモノマーからエンド置換モノマーの分離は面倒な作業です。カルボン酸またはペンダント二重結合のいずれかを保有する：（エキソ 約 80:20 エンド ）ここでは、置換ノルボルネンの重合のための単純なプロトコルを提示します。プロセスは、両方の異性体を分離することを必要とし、低い触媒充填量（0.01〜0.02モル％）で進行しません。ポリマーベアリング保留アリの二重結合は、更に、ペンダントエポキシ基を有するポリマーを得るために、高収率で変換することができます。これらの単純な手順は、例えば、エステル類、アルコール類、イミド類、二重結合、カルボン酸、ブロモアルキル、アルデヒドおよび無水物官能基の様々なノルボルネンを製造するために適用することができます。

NBEモノマーは、例えばアクリル酸（AA）は、DCPDの単純なディールス - アルダー反応及び適切なジエノフィルにより調製されます。通常、DCPDは、反応前に、シクロペンタジエン（CPD）を得割れています。 17たて割れCPDは、その後、ディールス・アルダー反応に従事しています。しかしながら、このプロトコルでは、両方の亀裂およびディールス - アルダーステップはワンポット反応で、同時に行われます。したがって、できるだけ早くCPDが形成されているように、5-ノルボルネン-2-カルボン酸、NBE（CO 2 H）（ 図1A）を得AAと反応します。反応後、粗NBE（CO 2 H）を単蒸留（ 図2）により精製しました。この手順は、distのことで一貫性のある方法（高収率、精製においてジエノフィルの様々な（アリルアルコール、無水マレイン酸13、臭化アリル<sup class="...

私たちは、5-ノルボルネン-2-カルボン酸と5-ビニル-2-ノルボルネンの触媒挿入重合により、非常に高いガラス転移温度を持つ機能性ポリマーを形成することを説明しています。

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic ...

この合成手順の全体的な目標は、ガラス転移温度が非常に高い高機能ポリマーである機能性挿入ポリノルボルネンを調製することです。この技術の主な利点は、エポキシ基や酸基などの反応性の高い官能基を持つ高性能ポリマーを、簡単な実験プロトコルで入手できることです。一般的に、触媒ポリマー合成に不慣れな研究者は、非常に高い純度基準で合成を行う必要があるため、苦労するでしょうが、ここでは、これから説明するプロセスでは、特別な精製ステップなしで簡単に合成を行うことができます。手順の一部を実演するのは、Claverie研究室の大学院生であるMoubarak Compaoreです。この手順を開始するには、コンデンサーと攪拌棒を備えた1リットルの丸底フラスコをセットアップします。フラスコに327グラムのアクリル酸と4.9グラムのハイドロキノンを加えます。次に、加熱ブロックを使用して混合物を摂氏150度に加熱します。還流が落ち着いたら、300グラムのDCPDを追加します。次に、温度を摂氏170度に16時間上げます。溶液の色が透明から黄褐色に変わります。パスツールピペットを使用して、サンプルを抽出します。重水素化クロロホルムを溶媒として用いたプロトンNMRによる分析。次に、丸底フラスコからコンデンサーを取り外します。冷水を循環するコンデンサーに接続された簡単な蒸留セットアップと交換します。反応装置を真空下に置き、圧力を1ミリメートル水銀に設定します。その後、100°Cに約1時間加熱します。沸騰した透明な液体を集めて捨てます。コレクションフラスコを250ミリリットルの丸底フラスコと交換します。摂氏155度に7時間加熱して、NBEカルボン酸を蒸留します。蒸留液をプロトンNMRで分析し、純度とエンドとエクソの比率を決定します。次に、マグネチックスターバーを装備した500ミリリットルの丸底フラスコに300グラムのNBEカルボン酸を加えます。攪拌子のゆっくりとした攪拌速度を使用して窒素を40分間バブリングすることにより、NBEカルボン酸を脱気します。76ミリグラムのアリルパラジウム(II)塩化二量体を加えます。次に、180ミリグラムのアンチモン酸銀を追加します。攪拌速度を上げ、わずかな窒素フラックスの下で溶液を摂氏70度に36時間加熱します。次に、フラスコを液体窒素で冷却します。へらを使用して、ポリマーを細かく砕きます。マグネティックスターバーを装備した2リットルのビーカーに750ミリリットルの酢酸エチルを加えます。次に、激しく攪拌しながらポリマーチャンクを追加します。溶液を2時間攪拌し続けます。攪拌が完了したら、濾紙を装備したブフナーファンネルを使用して溶液をろ過します。ポリマーを500ミリリットルの酢酸エチルで3回洗浄し、次にポリマーを摂氏50度の真空オーブンで12時間乾燥させます。トルエン100gとNBE(ビニル)100gを別々に窒素ガスで30分間泡立てて脱気します。その後、両方をグローブボックスに入れます。グローブボックスにトルエンを250ミリリットルの丸底フラスコに加えます。次に、76ミリグラムのPD2(DBA)3、68ミリグラムの銀アンチモン酸塩、および43ミリグラムのトリフェニルホスフィンをトルエン溶液に連続して加えます。次に、脱気したNBE(ビニール)を加え、摂氏70度で72時間撹拌します。攪拌が完了したら、グローブボックスから溶液を取り出し、磁気攪拌棒を備えた1リットルのガラス瓶に移します。200ミリリットルの新鮮なトルエンを加えてかき混ぜます。次に、10グラムのシリカ粉末を加え、室温で16時間攪拌を続けます。攪拌が完了したら、溶液を2時間沈殿させて、シリカ粒子を沈降させます。沈殿した溶液を、濾紙を装備したブフナー漏斗でろ過します。シリカ粒子を新鮮なトルエンですすぎ、ブフナー漏斗でろ過します。次に、マグネティックスターバーを装備した新しい4リットルのビーカーに1.2リットルのメタノールを追加します。このトルエンとポリマーの溶液を激しく攪拌しながらビーカーに徐々に加えます。30分間攪拌を続けます。攪拌が完了したら、ブフナー漏斗と濾紙を使用してポリマーをろ過します。ポリマーを400ミリリットルのメタノールで3回洗浄します。プロトンNMRによるポリマー純度の分析を行い、残留モノマーが存在するかどうかを判断します。その場合は、メタノールでさらに1回洗浄してください。洗濯が終わったら、PNBE(ビニール)を室温で一晩真空乾燥させてください。マグネチックスターバーとコンデンサーを装備した500ミリリットルの丸底フラスコに150グラムのジクロロメタンを加えます。次に、攪拌しながら15グラムのPNBE(ビニール)を追加します。ポリマーが完全に溶解したら、フラスコを氷浴に入れて15分間冷まします。新鮮なビーカーに、30グラムのギ酸と5グラムの酢酸を混ぜます。この酸性溶液をフラスコに加え、15分間冷まします。次に、過酸化水素の30%水溶液75グラムを加え、溶液を18時間攪拌します。この後、小さなサンプルを取り出します。ポリマーをアセトンで沈殿させ、テキストプロトコルに概説されているようにプロトンNMRで分析します。二重結合のシグナルが十分に減少していない場合は、反応を攪拌し続け、プロトンNMRで1時間ごとに分析します。ダブルボンドの信号が十分に減少したら、マグネチックスターバーを装備した新しい4リットルのビーカーに750ミリリットルのアセトンを追加します。激しく攪拌しながらポリマー溶液を徐々に加えます。溶液を15分間攪拌し続けます。その後、ブフナー漏斗と濾紙を使用してポリマーをろ過します。ポリマーを200ミリリットルのアセトンで4回洗浄します。最後に、ポリマーを室温で一晩真空下で乾燥させます。この手順では、ポリマーを触媒重合によって得られ、乾燥粉末の形で収集されます。ポリマーのプロトンNMR分析の代表的な結果をここで見ることができます。この分析は、PNBE(ビニル)のエポキシ化を確認しますビニル基とPNBE(エポキシ)スペクトル内の他のプロトンの積分との間の減少比は、このエポキシ化手順の有効性を証明しており、PNBE(ビニル)の97%がPNBE(エポキシ)FTIR分光法に変換され、エポキシ化反応の結果を確認するためにも使用されます。これは、PNBE(ビニル)ポリマーで観察される875逆センチメートルの特徴的なピークの出現と、904逆センチメートルと992の逆センチメートルのピークの消失によって見られます。したがって、一度習得すると、ポリノルボルネンエポキシであろうとポリノルボルネン酸であろうと、通常のスケールのポリマーを最小限の操作時間で1週間未満で準備できます。

a-simple-efficient-protocol-for-catalytic-insertion-polymerization

Research

JoVE Journal

Chemistry

化学

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