Method Article

Простой и эффективный протокол для каталитического Вносимые полимеризации функциональных норборнены

DOI:

10.3791/54552

⸱

February 27th, 2017

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Chemistry, Université de Sherbrooke

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы описываем каталитическую вставную полимеризацию 5-норборнен-2-карбоновой кислоты и 5-винил-2-норборнена с образованием функциональных полимеров с очень высокой температурой стеклования.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Норборнен могут быть полимеризованы с помощью различных механизмов, в том числе полимеризацией вставки в результате чего двойная связь полимеризуется и бициклический природы мономера сохраняется. Полученный в результате полимер, полинорборнен, имеет очень высокую температуру стеклования, T г и интересные оптические и электрические свойства. Тем не менее, полимеризация функциональных норборненов с помощью этого механизма осложняется тем фактом , что эндо , замещенный норборнен мономер имеет, в общем, очень низкую реакционную способность . Кроме того, разделение эндо замещенного мономера из экзо мономера является трудоемкой задачей. Здесь мы представляем простой протокол для полимеризации замещенных норборненов (эндо: экзо ок 80:20) , содержащим либо карбоновую кислоту или кулон двойную связь. Процесс не требует, чтобы оба изомера быть разделены, и протекает с низким нагрузках катализатора (от 0,01 до 0,02 моль%). Полимерные несущие ПЭНДмуравей двойные связи, могут быть далее преобразованы с высоким выходом, с получением полимера, подшипниковые подвеска эпоксидные группы. Эти простые процедуры могут быть применены для подготовки полинорборнены с различными функциональными группами, такими как сложные эфиры, спирты, имиды, двойных связей, карбоновые кислоты, бром-алкилами, альдегиды и ангидридов.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Норборнен, NBE, посредством реакции Дильса-Альдера из этилена и циклопентадиена (полученного "растрескивание" дициклопентадиена (ДЦПД)), легко полимеризуется с использованием либо радикальной полимеризации, 1 катионной полимеризации, 2 с раскрытием цикла Обменная полимеризация 3 и каталитическую вставку полимеризация. 4, 5, 6, 7 В отличие от других механизмов, полимеризация каталитическая вставка приводит к образованию очень высокой температуры стеклования (Т г)

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Получение поли (5-норборнен-2-карбоновой кислоты), PNBE (СО 2 Н)

  1. Получение мономера NBE (СО 2 Н)
    1. Взвесить акриловой кислоты (АА) (327 г, 4,5 моль, 2 экв.) И гидрохинона (4,9 г, 4,5 х 10 -2 моль, 0,02 экв.) И добавить их в 2 - литровую круглодонную колбу , снабженную холодильником и магнитной мешалкой. Нагрейте колбу при 150 ° C с использованием силиконового масла ванна.
    2. После того, как флегма погашено, добавьте ДЦПД (300 г, 2,3 моль, 1 экв.) В виде одной порции, и затем повышают температуру до 170 ° С.
    3. Оставьте реакционную смесь при этой температуре в течение 16 ч. Обратите в....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мономеры NBE получают путем простой реакции Дильса-Альдера ДЦПД и подходящего диена, например, акриловой кислоты (АА). Обычно DCPD треснул с получением циклопентадиена (CPD) перед реакцией. 17 Свеже трещины ППР затем участвуют в реакции Дильса-Альдера. Тем не менее, в данном протоколе, как растрескивание и Дильса-Альдера этапы выполняются одновременно, в реакции в одном сосуде. Таким образом, как только формируется ОПД, он вступает в реакцию с АА с образованием 5-.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Предложенный здесь метод прост, и легко поддаются расширению масштабов. Все химические вещества могут быть использованы в качестве полученных без какой-либо очистки. Следует отметить , что проведение реакции в меньших масштабах (например , весы ≤1 г) , как правило , дают более низкие урожаи из - за неизбежной потери материала в процессе обработки и сбора.

Катализаторы образуются на месте при взаимодействии коммерческих соединений Pd с катионных агентов. В наших руках, выход.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы признательны за финансирование от Fonds de Recherche du Québec - Nature et Technologies, от Conseil Recherches en Sciences Naturelles et Génie (программа INNOV) и PrimaQuébec.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
акриловая кислотаSigma-Aldrich147230
гидрохинонSigma-AldrichH9003
дициклопендадиенSigma-Aldrich454338
димер палладия аллилдихлоридаSigma-Aldrich222380
серебро гексфтор сурмонатSigma-Aldrich227730
жидкий азотМестное предприятиеNA
этилацетатFischer ScientificE14520
5-винил-2-норборненSigma-Aldrich148679
толуолFischer ScientificT290-4
палладий dbaSigma-Aldrich227994
трифенилфосфинSigma-Aldrich93090
силикагель 40-63 мкмСилициклСилиафлэш
метанолFischer ScientificBPA412-20
дихлорметанEMD MilliporeDX08311
муравьиная кислотаSigma-AldrichF0507
уксусная кислотаSigma-Aldrich320099
раствор перекиси водородаSigma-Aldrich
ацетонFischer ScientificA18-200
216763

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Gaylord, N. G., Mandal, B. M., Martan, M. Peroxide-induced polymerization of norbornene. J. Polym. Science, Polym. Lett. Ed. 14 (9), 555-559 (1976).
  2. Janiak, C., Lassahn, P. G. The vinyl homopolymerization of norbornene. Macromol. Rapid Comm. 22 (7), 479-493 (2001).
  3. Bielawski, C. W., Grubbs, R. H.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Norbornene PolymerizationCatalytic InsertionFunctional NorbornenesPolymer SynthesisProton NMR AnalysisEpoxidation ProcedureVacuum DistillationBuchner FiltrationGlass Transition TemperaturePendant Double Bonds

Related Articles