Síntese de nanopartículas cilíndricas Monodispersa via auto-montagem orientada por cristalização de copolímeros de blocos biodegradáveis

Resumo

A automontagem acionada por cristalização (CDSA) exibe a capacidade única de fabricar nanoestruturas cilíndricas de distribuições de comprimento estreito. A polimerização organocatalyzed da anel-abertura do ε-caprolactone e das extensões Chain subseqüentes do metacrilato de metilo e do n,acrilamida de n-dimethyl é demonstrada. Um protocolo de CDSA vivo que produza cilindros do monodispersas até 500 nanômetro do comprimento é esboçado.

Resumo

A produção de micelas cilíndricas monodispersa é um desafio significativo na química do polímero. A maioria de construções cilíndricas formadas dos copolímeros do diblock são produzidas por uma de três técnicas: reidratação fina da película, switching solvente ou self-assembly polimerização-induzido, e produzem somente cilindros flexíveis, do altamente. A automontagem acionada por cristalização (CDSA) é um método que pode produzir cilindros com essas propriedades, estabilizando estruturas de uma curvatura inferior devido à formação de um núcleo cristalino. Entretanto, as técnicas vivas da polimerização por que a maioria de núcleo-formando blocos são formados não são processos triviais e o processo de CDSA pode render resultados insatisfatórios se realizado incorretamente. Aqui, a síntese de nanopartículas cilíndricas de reagentes simples é mostrada. A secagem e a purificação dos reagentes antes de uma polimerização da anel-abertura do ε-caprolactone catalisada pelo fosfato do difenil são descritas. Este polímero é então cadeia estendida por metacrilato de metilo (MMA) seguido de n, n-dimetil acrilamida (DMA) usando a polimerização de transferência de cadeia de adição-fragmentação reversível (Raft), proporcionando um copolímero Triblock que pode sofrer CDSA em Etanol. O processo de CDSA vivo é delineado, os resultados dos quais produzem nanopartículas cilíndricas de até 500 nm de comprimento e uma dispersão de comprimento tão baixa quanto 1, 5. Prevê-se que estes protocolos permitirão que outros produzam nanoestruturas cilíndricas e elevem o campo da CDSA no futuro.

Introdução

Nanoestruturas unidimensionais (1D), como cilindros, fibras e tubos, têm aumentado a atenção em uma variedade de campos. Entre estes, sua popularidade na ciência do polímero é devida a sua variedade rica de propriedades. Por exemplo, Geng et al. demonstraram que as filomicelles exibem um aumento de dez vezes no tempo de permanência na corrente sanguínea de um modelo de roedores em comparação com seus homólogos esféricos, e Won et al. revelaram que a fibra de polibutadieno-b-poli (óxido de etileno) as dispersões exibem um aumento no módulo de armazenamento por duas ordens de magnitude após a reticulação do núcleo durante as medições reológicas

Protocolo

1. secagem de tolueno

Nota: se você tem o acesso às Torres solventes secas, colete o tolueno e as Degas por cinco ciclos Freeze-Pump-Thaw.

1. Seco 3 Å peneiras moleculares em um 250 mL schlenk balão a 250-300 ° c vácuo para 48 h e transferência em uma Glovebox.
2. Seque duas ampolas no forno a 150 ° c durante a noite e transfira-as para a caixa de Glovebox.
3. Transfira as peneiras moleculares ativadas para as duas ampolas e retire do Glovebox.
4. Seque um balão de fundo redondo de dois-pescoço (RBF) e adicione 100 mL de tolueno, cujo volume é igual a, no máximo, metade do volume da ampola. Adicionar 1,0 g de CaH....

Resultados

A LCP foi analisada por espectroscopia de ¹H de RMN e cromatografia de permeação de gel (GPC). O espectro de RMN de ¹H rendeu um grau de polimerização (DP) de 50, por comparação de ressonâncias em 3,36 ppm e 4, 8 ppm, que correspondem aos prótons de etilo do grupo final e α-prótons de éster em cadeia, respectivamente (Figura 1b). Isso proporcionou a validação dos valores de peso molecular obtidos pelo GPC, onde um único pico, com um valo.......

Discussão

A síntese e o CDSA vivo do copolímero do Triblock PCL₅₀-PMMA₁₀-PDMA₂₀₀ foram esboçados. Embora sejam necessárias condições rigorosas, a polimerização de abertura de anel de ε-Caprolactona deu polímeros com excelentes propriedades que permitiram a cadeia de sucesso das extensões de MMA e DMA. Estes polímeros foram bem sucedidos em sua auto-semeadura, obtendo uma fase pura de micelas cilíndricas, que foram sonicated em partículas de semente de L_N 98 nm. Através da adição.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
2,2'-azobisisobutirnitrila	Sigma Aldrich
250 mL ampola
250 mL dois pescoços RBF
Ampola (25 mL)
B19 torneira
B24 rolha
Basic Alumina	Fluka
Frasco Buchner
Funil Buchner Cânulas
de Hidreto de
caprolactona	Arcos Organics
Agente de Transferência de Cadeia	Feito em Casa
Frasco Cônico (vários tamanhos)
Dessecador
Éter Dietílico	Merck
Dioxano	Fisher
difenilfosfato	Sigma Aldrich
Condensador
Etanol	Fisher
Papel de Filtro (vários tamanhos)
Gel Instrumento de Radiografia	Agilent Technologies Infinity 1260 II		Executando DMF a 50 ° C
Porta-luvas	Mbraun, placa de aquecimento Unilab
	IKA, RCT básico
Termômetro de mercúrio Metacrilato
metila	Sigma Aldrich
Molecular seives	Fisher	MS / 1030/53
N, N-dimetil acrilamida	Sigma Aldrich
NMR espectrômetro	Bruker 400 MHz
Pentóxido de fósforo	Sigma Aldrich
RBF (vários tamanhos)
Schlenk Cap (B24)
Schlenk Flask (250 mL)
Schlenk Line
Sonication Probe	Bandelin Sonoplus
Suba Seal (vários tamanhos)
Grades TEM	EmResolutions, Formvar / filme de carbono 300 malha de cobre
THF	Merck
adaptador de três pescoços
Tolueno	Fisher
Microscópio Eletrônico de Transmissão	Jeol 2100

Cáliclode Destilação de