Atom Transfer Radical Полимеризация функционализованных виниловыми мономерами Использование периленовой в качестве фотокатализатора видимого света

Общая цель этой процедуры заключается в получении четко определенного полиметилметакрилата с использованием перилена в качестве фотокатализатора в видимом свете для радикальной полимеризации с переносом атомов. Общая цель этой процедуры заключается в получении четко определенного полиметилметакрилата с использованием перилена в качестве органического фотокатализатора для радикальной полимеризации с переносом атомов. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области органического катализа и фоторедокс-катализа, такие как: можем ли мы заменить комплексы переходных металлов органическими красителями, такими как перилен?

Основное преимущество этого метода заключается в том, что металлический катализатор, обычно используемый при радикальной полимеризации с переносом атомов, может быть заменен периленом, распространенным органическим красителем. Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение для обеспечения воспроизводимости среди исследовательских групп, так как точная реакция может оказать существенное влияние на исход эксперимента. Подготовьте все реагенты, как описано в текстовом протоколе, и дайте им дойти до комнатной температуры.

Осмотрите все реагенты перед использованием, чтобы убедиться в отсутствии признаков загрязнения, таких как обесцвечивание или образование твердых частиц. В бардачок с азотной атмосферой поместите небольшую мешалку в реакционную пробирку объемом 100 миллилитров. Добавьте 9,5 миллиграммов перилена, а затем 4,00 миллилитров диметилформамида, или ДМФА.

К этой смеси добавьте 4,00 миллилитров метилметакрилата, или ММА. Поместите флакон на размешивающую пластину с частотой вращения 900 об/мин внутрь стакана объемом 400 миллилитров, освещенного полосками белых светодиодов. Ограничьте любое освещение от других источников света.

Чтобы начать реакцию, добавьте 65,6 микролитров этилальфа-бромфенилацетата, или EBP, через пипетку. Перемешивайте реакцию в течение двадцати четырех часов при постоянном освещении. На столе налейте 0,70 миллилитров бутилированного гидрокситолуола, или BHT, в растворе дейтерированного хлороформа в двухмиллилитровый флакон и закройте крышкой перегородки.

Поместите этот флакон в бардачок, где происходит полимеризация. С помощью шприца удалите 0,20 миллилитра реакционной смеси. Введите содержимое шприца в двухмиллилитровый флакон, содержащий 250 ppm раствора BHT и дейтерированного хлороформа.

Оттяните назад и нажмите на поршень несколько раз, чтобы обеспечить полное гашение полимеризации. Далее перенесите содержимое двухмиллилитрового флакона в пробирку для ЯМР-спектроскопии. Проанализируйте этот образец с помощью протонной ЯМР-спектроскопии для процентного конверсии.

После анализа вылейте содержимое пробирки ЯМР-спектроскопии в чистый сцинтилляционный флакон объемом 20 миллилитров. Выпарить растворитель при пониженном давлении. Затем повторно растворите образец в 1,00 миллилитрах тетрагидрофурана.

Отправьте образец через шприцевой фильтр 0,45 микрона в чистый двухмиллилитровый флакон. Проанализируйте образец с помощью гель-проникающей хроматографии (GPC) в сочетании с многоугольным рассеянием света, чтобы определить среднечисленную молекулярную массу, среднемассовую молекулярную массу и дисперсность. Чтобы выделить и очистить продукт полиметилметакрилата, сначала погасить реакцию полимеризации, вылив содержимое реакционной смеси в пятидесятикратный избыток метанола и дав помешанному не менее одного часа.

Выделите полиметилметакрилат из метанола с помощью вакуумной фильтрации. Затем промойте полимер еще 100 миллилитрами метанола. Повторно растворите полимер в дихлорметане и повторите эти действия дважды.

В бардачок с азотной атмосферой поместите 544 миллиграмма макроинициатора полиметилметакрилата в 20-миллилитровый сцинтилляционный флакон, оснащенный небольшой мешалкой. Затем добавьте в сцинтилляционный флакон 2,4 миллиграмма перилена, а затем 4,00 миллилитров диметилформамида. Поместите флакон на пластину для размешивания с частотой вращения 900 об/мин внутри стакана, подсвеченного полосами белых светодиодов.

Ограничьте любое освещение от других источников света. К этой смеси добавьте через пипетку 4,96 миллилитра стирола и перемешивайте реакцию в течение двадцати четырех часов при постоянном освещении. Наконец, изолируйте и очистите полиметилметакрилатный блочный полистирольный продукт, как и раньше.

Здесь представлены репрезентативные результаты полимеризации функционализированных виниловых мономеров с использованием этого метода. Настройка параметров реакции может оказать существенное влияние на исход полимеризации. На этом рисунке представлены результаты блок-сополимеризации с использованием выделенного макроинициатора полиметилметакрилата, как описано в видеопроцедуре.

Способность расширять цепь таким образом обеспечивает поддержку механизма переноса атомов. После просмотра этого видео у вас должно сложиться практическое понимание того, как производить и выделять четко определенные полимеры и блок-сополимеры с использованием перилена в качестве фотокатализатора видимого света для радикальной полимеризации с переносом атомов.