Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Под контролем Photoredox кольцо открытие полимеризации O- Carboxyanhydrides при посредничестве Ni/Zn комплексы

7.5K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/56654

⸱

21 ноября 2017 г.

В этой статье

Краткое содержание

Протокол для полимеризации контролируемых photoredox кольцо открытие O- carboxyanhydrides при посредничестве Ni/Zn комплексы представлены.

Аннотация

Здесь мы описываем эффективного протокола, который сочетает в себе photoredox Ni/Ir катализа с использованием Zn алкоголяты для эффективного кольцо открытие полимеризации, позволяя для синтеза изотактические поли (α-гидрокси кислоты) с ожидаемой молекулярной массой (> 140 кДа) и узкой молекулярный вес дистрибутивов (Mw/Mn < 1.1). Это кольцо открытие полимеризации при посредничестве Zn и Ni комплексов в присутствии инициатора алкоголя и photoredox катализатор ИК, облученных голубой светодиод (400-500 Нм). Полимеризации производится при низкой температуре (-15 ° C), чтобы избежать нежелательных побочных реакций. Полный мономера потребления может быть достигнуто в течение 4-8 часов, предоставляя полимер недалеко от ожидаемого молекулярный вес узкое распределение молекулярного веса. Привело номер Средний молекулярный вес показывает линейной корреляции со степенью полимеризации до 1000. Homodecoupling 1H ЯМР исследование подтверждает, что полученный полимер изотактические без амидов. Этот полимеризации, сообщили здесь предлагает стратегию для достижения быстрого, контролируемых O- carboxyanhydrides полимеризации подготовить стереорегулярного поли (α-гидрокси кислоты) и его сополимеры, с учетом различных функциональных групп в боковой цепи.

Введение

Поли (α-гидрокси кислоты) (ЛПВС) является важным классом биоразлагаемых и биосовместимых полимеров с приложениями, начиная от Биомедицинские приборы для упаковочных материалов. 1 , 2 хотя PAHAs может быть подготовлен непосредственно поликонденсации α-гидрокси кислот, молекулярного веса (MWs) результирующий PAHAs как правило, низкими. 3 кольцо открытие полимеризации (ROP) лактонов (например, лактида и гликолидных) является альтернативный синтетический подход, который обеспечивает лучший контроль на MWs и распределение молекулярного веса (Đ) чем поликонденсации. Однако отсутствие....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Предупреждение: Проконсультируйтесь листы данных безопасности всех соответствующих материалов (MSDS) перед использованием. Многие химические вещества, используемые в синтезе остро токсичными и канцерогенными. Пожалуйста, используйте все практики безопасности при выполнении реакции, включая использование инженерного управления (зонта и бардачком) и средств индивидуальной защиты (очки, перчатки, лаборатории пальто, полнометражные брюки, закрыты носок обуви, синий свет Блокировка безопасности очки). Следующие процедуры включают стандартные обработки воздуха бесплатные методы в перчаточном ящике. Все решения передаются с помощью пипетки.

1. Подго....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Преобразование OCA контролируется Фурье ИК-спектроскопии, как показано на рисунке 2. Пик в 1805 см-1 назначается как растянуть Бонд ангидрида в ОСА; пик в 1760 cm-1 соответствует к формированию Эстер Бонд в полимер. После пика мономера в 1805 см-1 полностью исчезает, завершения полимеризации.

МВт и Đ полученный полимер характеризуется гель пропитывание хрома.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Важным шагом в рамках протокола является поддержание температуры реакции-15 ± 5 ° C. Все решения катализаторы и Оса мономеров должны храниться в морозильной камере перчаточного ящика при-35 ° C до полимеризации. Реакция флаконы должны быть предварительно охлажденным в холодную ловушку. Во время реакции потому что свет LED рассеивает тепло, это необходимо контролировать реакцию каждые 15-20 минут. Как только температура повышается до до-10 ° C, жидкого азота должны быть добавлены в Дьюара для охлаждения в ловушку. Причина.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют не конкурирующих финансовых интересов. Предварительный патент (США патент приложение No: 62/414,016) была подана, касающийся результатов, представленных в настоящем документе.

Благодарности

Эта работа была поддержана первоначальное финансирование от Вирджиния политехнический институт и государственного университета. Q.F. признает поддержку от национального фонда естественных наук Китая (21504047), фонд естественных наук провинции Цзянсу (BK20150834), Нанкин университета почт и телекоммуникаций, научный фонд NUPTSF (NY214179).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Ni(COD)2Strem28-0010Хранится в морозильной камере бардачка.
2,2′-бипиридинStrem07-0290Хранится в бардачке морозильной камеры.
Zn(HMDS)2N/AN/AСинтезировано в соответствии с описанными процедурами.25 Хранится в морозильной камере перчаточного ящика.
Бензиловый спиртSigma-Aldrich402834Хранить с 4Å молекулярным ситом
Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbbpy)PF6Strem77-0425Хранить в морозильной камере бардачка.
THFSigma-Aldrich34865Высушен колоннами из оксида алюминия и хранится с помощью молекулярного сита 4Å в темной бутылке в бардачке.
ЭтанолSigma-Aldrich793175
GPC с изократическим насосомAgilentAgilent серии 1260 Dawn
Heleos II Рассеиватель светаWyatt
Optilab rEX дифференциальный детектор показателя преломленияWyatt
Size Elimination колонкиPhenomenex
Glass Scintillation Vials - 7 млVWR
FTIR спектрометрAgilent
МешалкиVWR58948-091
Балансировочный
перчаточный ящикMbraunLabstar Pro

Ссылки

  1. Rezwan, K., Chen, Q. Z., Blaker, J. J., Boccaccini, A. R. Biodegradable and bioactive porous polymer/inorganic composite scaffolds for bone tissue engineering. Biomaterials. 27, 3413-3431 (2006).
  2. Kataoka, K., Harada, A., Nagasaki, Y.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Полимеризация О-карбоксиангидридовкатализ комплексами Ni/Znоблучение синим светодиодомнизкотемпературная полимеризациямониторинг методом ИК-фурье-спектроскопиигель-проникающая хроматографиястереохимия по данным ПМРизотактические поли(альфа-гидроксикислоты)контролируемый синтез полиэфиров