Atoomoverdrachtsradicaalpolymerisatie van gefunctionaliseerde vinylmonomeren behulp Perylene als zichtbaar licht Photocatalyst

Het algemene doel van deze procedure is om goed gedefinieerd polymethylmethacrylaat te produceren met behulp van peryleen als een zichtbare lichtfotokatalysator voor atoomoverdracht radicale polymerisatie. Het algemene doel van deze procedure is om goed gedefinieerd polymethylmethacrylaat te produceren met behulp van peryleen als een organische fotokatalysator voor atoomoverdracht radicale polymerisatie. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van organische katalyse en fotoredox katalyse, zoals, kunnen we overgangsmetaalcomplexen vervangen door organische kleurstoffen zoals peryleen?

Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat de metaalkatalysator die gewoonlijk wordt gebruikt in atoomoverdracht radicale polymerisatie kan worden vervangen door peryleen, een veelvoorkomende organische kleurstof. Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang om de reproduceerbaarheid tussen onderzoeksgroepen te waarborgen, aangezien de exacte reactieopstelling een substantiële invloed kan hebben op het resultaat van het experiment. Bereid alle reagentia voor zoals beschreven in het tekstprotocol en laat ze op kamertemperatuur komen.

Inspecteer alle reagentia voor gebruik om er zeker van te zijn dat er geen tekenen van besmetting zijn zoals verkleuring of vorming van vaste deeltjes. Plaats in een stikstof-atmosfeer handschoenenkast een kleine roerder in een reactiebuis van 100 milliliter. Voeg 9,5 milligram peryleen toe en vervolgens 4,00 milliliter dimethylformamide of DMF.

Voeg aan dit mengsel 4,00 milliliter methylmethacrylaat of MMA toe. Plaats de flacon op een roerplaat ingesteld op 900 tpm in een beker van 400 milliliter verlicht door strips van witte lichtgevende diodes. Beperk eventuele verlichting van andere lichtbronnen.

Om de reactie te starten, voeg 65,6 microliter ethyl-alfa-broomfenylacetaat of EBP toe via een pipette. Roer de reactie gedurende vierentwintig uur onder constante verlichting. Verdeel op de werktafel 0,70 milliliter van de gebutyleerde hydroxytolueen of BHT in gedeutereerd chloroform oplossing in een twee milliliter flacon en verzegel met een septumdop.

Breng deze flacon in de handschoenenkast waar de polymerisatie wordt uitgevoerd. Gebruik een spuit om 0,20 milliliter van de reactiemengsel te verwijderen. Injecteer de inhoud van de spuit in de twee milliliter flacon die de 250 ppm oplossing van BHT en gedeutereerd chloroform bevat.

Trek de plunjer enkele keren terug en duw in om een grondige dompering van de polymerisatie te garanderen. Breng vervolgens de inhoud van de twee milliliter flacon over naar een NMR-spectroscopiebuis. Analyseer dit monster via proton-NMR-spectroscopie voor procentuele conversie.

Na analyse, giet de inhoud van de NMR-spectroscopiebuis in een schone 20 milliliter scintillatieflacon. Laat het oplosmiddel verdampen onder verminderde druk. Los vervolgens het monster opnieuw op in 1,00 milliliter tetrahydrofuraan.

Stuur het monster door een 0,45 micron spuitfilter in een schone twee milliliter flacon. Analyseer het monster via gelpermeatiechromatografie, of GPC, gekoppeld aan multi-angle lichtverstrooiing, om het getalengemiddelde molecuulgewicht, gewichtsgemiddelde molecuulgewicht en dispersiteit te bepalen. Om het product polymethylmethacrylaat te isoleren en zuiveren, dompt u eerst de polymerisatiereactie door de inhoud van het reactiemengsel in een vijftigvoudige overmaat methanol te gieten en minimaal een uur te laten roeren.

Isoleer het polymethylmethacrylaat uit de methanol door vacuümfiltratie. Spoel vervolgens het polymeer met nog eens 100 milliliter methanol. Los het polymeer opnieuw op in dichloormethaan en herhaal deze stappen twee keer.

Plaats in een stikstof-atmosfeer handschoenenkast 544 milligram polymethylmethacrylaat macro-initiator in een scintillatieflacon van 20 milliliter voorzien van een kleine roerder. Voeg vervolgens 2,4 milligram peryleen toe aan de scintillatieflacon gevolgd door 4,00 milliliter dimethylformamide. Plaats de flacon op een roerplaat ingesteld op 900 tpm in een beker verlicht door strips van witte LED's.

Beperk eventuele verlichting van andere lichtbronnen. Voeg aan dit mengsel 4,96 milliliter styreen toe via een pipette en roer de reactie gedurende vierentwintig uur onder constante verlichting. Isoleer en zuiver ten slotte het polymethylmethacrylaat-polystyreen-blokproduct, zoals eerder beschreven.

Hier worden representatieve resultaten getoond van de polymerisatie van functionele vinylmonomeren met behulp van deze techniek. Afstemming van reactieparameters kan een significant effect hebben op het resultaat van de polymerisatie. Deze figuur toont de resultaten van blokcopolymerisatie met behulp van een geïsoleerde polymethylmethacrylaat macro-initiator, zoals beschreven in de videoprocedure.

Het vermogen om op deze manier ketenverlenging te laten plaatsvinden ondersteunt een atoomoverdrachtsmechanisme. Na het bekijken van deze video, zou u een werkend begrip moeten hebben van hoe goed gedefinieerde polymeren en blokcopolymeren te produceren en te isoleren met behulp van peryleen als een zichtbare lichtfotokatalysator voor atoomoverdracht radicale polymerisatie.