מאמר זה מתאר תהליך לייצור ננו-חלקיקים פולימריים בהרכבה עצמית באמצעות פילמור פיזור בתיווך אור נראה. שימוש באור נראה באנרגיה נמוכה לשליטה בפילמור מאפשר היווצרות ניתנת לשחזור של מיצלות דמויות תולעת בהרכבה עצמית בתכולת מוצקים גבוהה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst
במאמר זה
סיכום
תקציר
מוצג כאן פרוטוקול לסינתזה קלה של מיצלות דמויות תולעת על ידי פילמור פיזור בתיווך אור נראה. גישה זו מתחילה בסינתזה של פוליפולימר הידרופילי (אוליגו (אתילן גליקול) מתיל אתר מתאקרילט) (POEGMA) באמצעות פילמור הפיך של העברת שרשרת (RAFT). תחת קרינת אור נראה קלה (λ = 460 ננומטר, 0.7 mW/cm2), ניתן להאריך את השרשרת בנוכחות זרז פוטו-רדוקס מבוסס רותניום, Ru(bpy)3Cl2 עם מונומר שני ליצירת קופולימר בלוק מוגדר היטב בתהליך המכונה רפסודת העברת אלקטרונים פוטו-מושרה (PET-RAFT). כאשר משתמשים ב-PET-RAFT כדי להאריך POEGMA עם בנזיל מתאקרילט (BzMA) באתנול (EtOH), ננו-חלקיקים פולימריים בעלי מורפולוגיות שונות נוצרים באתרם על פי מנגנון הרכבה עצמית המושרה על ידי פילמור (PISA). הרכבה עצמית לננו-חלקיקים המציגים שרשראות POEGMA בעטרה ובשרשראות פולי (בנזיל מתאקרילט) (PBzMA) בליבה מתרחשת באתרה עקב חוסר המסיסות ההולך וגובר של בלוק PBzMA באתנול. מעניין לציין כי ניתן לנטר בקלות את היווצרותן של מיצלות דמויות תולעת טהורות מאוד על ידי התבוננות בהופעת ג'ל צמיג מאוד באתרו עקב הסתבכות ננו-חלקיקים המתרחשת במהלך הפילמור. תהליך זה מאפשר בכך סינתזה ניתנת לשחזור יותר של מיצלות דמויות תולעת פשוט על ידי ניטור צמיגות התמיסה במהלך הפילמור. בנוסף, ניתן ליישם את גירוי האור לסירוגין באופן ON/OFF המדגים שליטה זמנית על מורפולוגיה של ננו-חלקיקים.
מבוא
הסינתזה של ננו-חלקיקי מורפולוגיה nonspherical (ואחרים) הושגה באופן מסורתי באמצעות הליך הרכבה עצמית רב שלבים החל הסינתזה וטיהור diblock amphiphilic המוגדר היטב (או multiblock) קופולימרים. אחת טכניקות הרכבה עצמית הנפוצות ביותר היה לפופולרי אייזנברג בשנת 1990 והיא כרוכה פירוקה של קופולימר בלוק amphiphilic בתוך ממס משותף לשני בלוקי הפולימר ואחריו התוספת האיטית של סלקטיבית ממס עבור אחת מהאבן 1-3 . כמו ממס סלקטיבית (בדרך כלל מים) הוא הוסיף, קופולימר לחסום עובר הרכבה עצמית כדי ליצור חלקיקים פולימריים. המורפולוגיה הסופית (או התערובות של מורפולוגיות) של החלקיקים נקבעות על ידי מספר רב של גורמים כגון האורכים היחסיים של כל בלוק ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
סינתזה 1. אפיון POEGMA מאקרו-CTA
- להוסיף אוליגו (אתילן גליקול) methacrylate אתר מתיל (OEGMA) (12 גר ', 4 × 10 -2 mol), 4-cyano-4- (phenylcarbonothioylthio) חומצה pentanoic (CPADB) (0.224 גרם, 8 × 10 -4 mol), 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) (16.4 מ"ג, 0.1 מילימול) ו -50 מ"ל אצטוניטריל (MeCN) על 100 מ"ל עגול הבקבוק התחתון.
- חותם את הבקבוק עם חוט מחצה ופלדה גומי בגודל מתאים לקרר את הבקבוק מ בטמפרטורת החדר כדי <4 מעלות צלזיוס באמבט קרח-מים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
במחקר זה, פרוטוקול פילמור שני שלבים משמש לסינתזה של מיצלות דמוית תולעת באמצעות גישת PISA (איור 1). בשלב הראשון, פילמור של OEGMA מתבצע מניב-CTA מאקרו POEGMA אשר יכול לשמש כמייצב צעד פילמור שלאחר מכן. תמורת פילמור PET-הרפסודה בתנאי פיזור בשל insolubility של PBzMA באתנול אשר מוביל בסופו של דבר להיווצרות ננו-חלקיקים. במהלך פילמור, את תערובת התגובה השקופה בתחילה ניתן לצפות להיות מעונן בהתאם פילמור פיזור ולבסוף מעברת למצב דמוי ג'ל צמ.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
פרוטוקול דמיין זה מדגים את היכולת לפקח על ההיווצרות של מיצלות דמוית תולעת פשוט על ידי התבוננות הופעת ההתנהגות דמוית ג'ל. השירות של גישה זו טמון ביכולת לפקח היווצרות תולעת במהלך פילמור בהשוואה לשיטות אחרות. הליך זה יכול להתבצע באמצעות פילמור שני שלבים של שני מונומרים זמינים מסחרית (OEGMA ו BzMA) להניב -PBzMA ב POEGMA- עצמית התאספו קופולימרים diblock amphiphilic.
יצוין כאן כי כורה בגיאומטריות כור שונות.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
CB אסיר תודה על מלגת העתיד שלו ממועצת המחקר האוסטרלית (ARC-FT12010096) ו-UNSW אוסטרליה.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 4-Cyano-4- (phenylcarbonothioylthio)חומצה פנטנואית (CPADB) | סיגמא-אולדריץ' | 722995-5G | |
| אוליגו(אתילן גליקול) מתיל אתר מתאקרילט (OEGMA) | סיגמא-אולדריץ' | 447935-500 מ"ל | ממוצע Mn 300, מכיל 100 ppm MEHQ כמעכב, 300 ppm BHT כמעכב |
| 2,2′-אזוביס (2-methylpropionitrile) (AIBN) | Sigma-Aldrich | ||
| Ru(bpy)3Cl2.6H2O | Sigma-Aldrich | 544981-1G | |
| בנזיל מתקרילט (BzMA) | Sigma-Aldrich | 409448-1L | מכיל מונומתיל אתר הידרוקינון כמעכב |
| תחמוצת אלומיניום ( בסיסי) | Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה | AL08371000 | |
| 95% אתנול (EtOH) | Sucrogen Bio Ethanol | 80889 | |
| Acetonitrile (MeCN) | Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה | RP1005-G2.5L | |
| Tetrahydrofuran (THF) | Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה | TA011-2.5L | |
| משקאות חריפים נפט (40-60 ° C) | Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה | PA044-2.5L | |
| Diethyl | Ether Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה | EA0362.5L | |
| Dimethylacetamide (DMAc) | VWR International Australia | ALFA22916. M1 | לניתוח GPC |
| פיפטות פסטר (230 מ"מ) | Labtek | 355.050.503 | |
| כוסות זכוכית | Labtek | 025.01.902 (2L)/ 2110654 (1L) | 2 L מיועדת לחיבור פסי LED ליצירת הכור העגול |
| רצועת LED מסחרית | EcoLab | n/a | λ = 460 ננומטר, 4.8 W/m |
| 4 מ"ל בקבוקוני זכוכית | Labtek | APC502214B | |
| 0.9 מ"ל קוורץ Cuvette | Starna Scientific Ltd | 21/Q/2 | |
| מחט (0.8 מ"מ x 38 מ"מ) | בקטון דיקסון | 302017 | לתגובות דה-חמצן |
| מחט (0.8 מ"מ x 120 מ"מ) | B בראון אוסטרליה | 4665643 | לתגובות דה-חמצן |
| מחיצת פקק שרוול (מחיצת גומי) | Sigma-Aldrich | z564680/z564702 | |
| ערבוב פלטות חימום | VWR International Australia/In Vitro Technologies | 97018-488/RADRR91200 | |
| מערבל מערבולת | VWR International אוסטרליה | 412-0098 | |
| תנור ואקום | במבחנה טכנולוגיות | MEMVO200 |
מקורות
- Yu, Y., Eisenberg, A. Control of Morphology through Polymer−Solvent Interactions in Crew-Cut Aggregates of Amphiphilic Block Copolymers. J. Am. Chem. Soc. 119 (35), 8383-8384 (1997).
- Zhang, L., Eisenberg, A.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
