결정화 구동 자가 조립체(CDSA)는 좁은 길이 분포의 원통형 나노 구조를 제조하는 고유한 능력을 표시합니다. θ-카프롤락톤의 유기된 고리 개방 중합 및 메틸 메타크릴레이트와 N,N-디메틸아크릴아미드의 후속 사슬 확장이 입증된다. 최대 500nm 길이의 단분산 실린더를 생성하는 살아있는 CDSA 프로토콜이 설명되어 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
단분산 원통형 미셀의 생산은 고분자 화학에서 중요한 과제입니다. 디블록 공중합체로 형성된 대부분의 원통형 구조는 박막 재수화, 용매 스위칭 또는 중합 유도 자가 조립의 세 가지 기술 중 하나에 의해 생성되며 유연한 다분산 실린더만 생산합니다. 결정화 구동 자가 조립체(CDSA)는 결정성 코어의 형성으로 인해 낮은 곡률의 구조를 안정화시킴으로써 이러한 특성을 가진 실린더를 생산할 수 있는 방법이다. 그러나 대부분의 코어 형성 블록이 형성되는 살아있는 중합 기술은 사소한 공정이 아니며 CDSA 공정이 잘못 수행되면 만족스럽지 못한 결과를 얻을 수 있습니다. 여기서, 간단한 시약으로부터의 원통형 나노입자의 합성이 도시된다. 디페닐 인산염에 의해 촉매된 θ-caprolactone의 고리 개방 중합 전에 시약의 건조 및 정제가 설명된다. 이 중합체는 다음 메틸 메타 크릴레이트 (MMA)에 의해 확장 체인 N, N-디메틸 아크릴 아크릴아미드 (DMA) 가역 추가-단편화 체인 전달 (RAFT) 중합을 사용하여, CDSA를 겪을 수있는 삼중합체를 제공 에탄올. 살아있는 CDSA 공정은 길이가 500 nm이고 길이가 1.05까지 낮은 원통형 나노 입자를 산출하는 결과를 설명합니다. 이러한 프로토콜을 통해 다른 사람들이 원통형 나노 구조를 생산하고 향후 CDSA 분야를 상승시킬 수 있을 것으로 예상됩니다.
서론
실린더, 섬유 및 튜브와 같은 1차원(1D) 나노 구조는 다양한 분야에서 주목을 받고 있습니다. 이 중, 폴리머 과학에서 그들의 인기는 속성의 그들의 풍부한 다양성에 빚지고있다. 예를 들어, Geng 등은 구형 대조물과 비교하여 설치류 모델의 혈류에서 체류 시간이 10배 증가한다는 것을 입증했으며, 원 외는 폴리부타딘-b-폴리(에틸렌 옥사이드) 섬유를 밝혀냈다. 분산액은 유변학 측정 중 코어를 가교할 때 2배의 크기로 저장계수를 증가시 1,2. 흥미롭게도, 이러한 시스템의 대부분은 블록 공중합체의 자체 조립을 통해 합성되며, 이는 용매 스위칭 및 박막재수화 3, 또는 더 진보된 방법 등을 통해서인지 여부 중합 유도 자가 조립 및 결정화 구동 자가 조립 (CDSA)4,5. 각 기술은 자신의 장점을 보유하고 있지만, 단지 CDSA균일하고 제어 길이 분포와 강성 입자를 생성 할 수 있습니다.
길로이 외. 형성 긴 폴리 페로세닐실란-b-polydimethylsiloxa....
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프로토콜
1. 톨루엔 건조
참고: 건식 용매 타워에 접근할 수 있는 경우, 5번의 동결 펌프 해동 사이클로 톨루엔과 탈기를 수집하십시오.
- 250 mL Schlenk 플라스크에서 250-300°C의 진공 하에서 48시간 동안 건조3 Å 분자 체를 건조시키고 글로브박스로 옮니다.
- 밤새 150°C에서 오븐에 앰플 2개를 건조시키고 글로브박스로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 시다.
- 활성화된 분자 체를 두 개의 앰플에 옮기고 글로브박스에서 제거합니다.
- 2넥 라운드 바닥 플라스크(RBF)를 말리고 100 mL의 톨루엔을 추가하면 앰플 볼륨의 절반과 같은 볼륨을 제공합니다. 톨루엔에 1.0 g의 CaH 2를 넣고 저어줍니다.
주의: 이 시점에서 H2 릴리스에 주의하십시오. 항상 질소의 꾸준한 흐름 아래에 CaH 2를 추가하여 플라스크에 쌓인 H2를 제거하십시오. - 톨루엔을 필터 캐뉼라로 분자 체가 들어있는 앰플 중 하나로 옮기고 밤새 휴식을 취합니다.
- 톨루엔을 필터 캐뉼라로 체가 들어있는 마지막 앰플에 옮김을 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김을 옮김을 넣습니....
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결과
PCL은 1HNMR 분광법 및 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 분석되었다. 1HNMR 스펙트럼은 50의 중합(DP)을 수율화(DP)로, 3.36 ppm 및 4.08 ppm에서 공진을 비교하여, 이는 각각 말단 군 에틸 양성자와 인체인 에스테르 α-양성자(그림1b)에해당한다. 이는 분산값이 1.07인 단일 피크가 10,800 g.mol-1의 Mn으로 관찰된 GPC에 의해 얻어진 분자량 값의 유효성을 제공했다(도1c). 올바르게 건조되지 않은 시약을 이용한 중합은 저분자 꼬리를 포함하는 트레이스(도 1d)에 의해 입증된 바와 같이올리고머 또는 저분자 PCL을 포함하는 생성물 혼합물을 산출하였다. 이 동작은 물에 의한.......
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토론
삼중합체 PCL 50-PMMA10-PDMA200의 합성 및 살아있는 CDSA가 설명되었다. 엄격한 조건이 필요하지만, σ-caprolactone의 링 개방 중합은 MMA 및 DMA의 성공적인 체인 확장을 가능하게 하는 우수한 특성을 가진 폴리머를 주었다. 이 중합체는 LN 98 nm의 종자 입자로 초음파 처리된 원통형 미셀의 순수한 상을 획득하는 그들의 자기 시딩에 성공했습니다. Unimer의 간단한 추가를 통해 평균 길이가 최대 495 nm에 이르는 실린더를 제어된 방식으로 제작했습니다. 삼중 블록 테르 폴리머는이 경우 디블록 공중합체위에 사용됩니다. 이렇게 하면 실린더가 물로 전달될 때 조각화 문제를 극복할 수 있습니다. 이전에는 유리 전이 온도가 높은 안정화 짧은 블록을 통합하면 실린더가 골절되는 것을 방지할 수 있다고 보고되었습니다.
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없다.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 2,2'-아조비시소부티르니트릴 | 시그마 알드리치 | ||
| 250mL 앰플 | |||
| 250mL 투 넥 RBF | |||
| 앰플(25mL) | |||
| B19 탭 | |||
| B24 스토퍼 | |||
| 기본 알루미나 | 플루카 | ||
| Buchner Flask | |||
| Buchner Funnel | |||
| Caclium Hydride | |||
| Cannulae | |||
| caprolactone | Arcos Organics | ||
| Chain Transfer Agent | Made in House | ||
| Conical Flask (다양한 크기) | |||
| Dessicator | |||
| Diethyl Ether | Merck | ||
| Dioxane | , Fisher | ||
| diphenylphosphate | Sigma, Aldrich | ||
| , 증류 콘덴서 | |||
| 에탄올 | , Fisher | ||
| 여과지(여러 크기) | |||
| 젤 투과 Chrmoatography 기기 | Agilent Technologies Infinity 1260 II | 50°C에서 DMF 실행; C | |
| 글로브 박스 | , Mbraun, Unilab | ||
| Hotplate | IKA, RCT 기본 | ||
| 수은 온도계 | |||
| 메틸 메타 크릴 레이트 | 시그마 Aldrich | ||
| 분자 seives | Fisher | MS / 1030 / 53 | |
| N, N- 디메틸 아크릴 아미드 | 시그마 Aldrich | ||
| NMR 분광계 | Bruker 400MHz | ||
| 오산화 인 | 시그마 Aldrich | ||
| RBF (다양한 크기) | |||
| Schlenk 캡 (B24) | |||
| Schlenk 플라스크 (250 mL) | |||
| Schlenk 라인 | |||
| 초음파 처리 프로브 | Bandelin Sonoplus | ||
| Suba 씰(다양한 크기) | |||
| TEM 그리드 | EmResolutions, Formvar/탄소 필름 300 메쉬 구리 | ||
| THF | Merck | ||
| 쓰리 넥 어댑터 | |||
| 톨루엔 | 피셔 | ||
| 투과 전자 현미경 | 전2100 |
참고문헌
- Geng, Y., et al. Shape effects of filaments versus spherical particles in flow and drug delivery. Nature Nanotechnology. 2, 249(2007).
- Won, Y. -Y., Davis, H. T., Bates, F. S. Giant Wormlike Rubber Micelles. Science. 283 (5404), 960-963 (1999).
- Mai, Y., Eis....
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재인쇄 및 허가
