Nous décrivons la polymérisation par insertion catalytique de l’acide 5-norbornène-2-carboxylique et du 5-vinyl-2-norbornène pour former des polymères fonctionnels avec une température de transition vitreuse très élevée.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Un protocole simple et efficace pour l'insertion catalytique Polymérisation de norbornènes fonctionnels
Dans cet article
Résumé
Résumé
Norbornène peut être polymérisé par une variété de mécanismes, y compris la polymérisation par insertion selon laquelle la double liaison est polymérisé et la nature du monomère bicyclique est conservée. Le polymère, polynorbornène résultant, a une très haute température de transition vitreuse, T g, et les propriétés optiques et électriques intéressantes. Cependant, la polymérisation des norbornènes fonctionnels par ce mécanisme est compliqué par le fait que le monomère de norbornène endo substitué a en général une très faible réactivité. En outre, la séparation du monomère endo substitué à partir du monomère exo est une tâche fastidieuse. Ici, nous présentons un protocole simple pour la polymérisation des norbornènes substitués (endo: exo ca. 80:20) portant soit un acide carboxylique ou une double liaison pendentif. Le procédé ne nécessite pas que les deux isomères séparés, et procède à des charges catalytiques faibles (0,01 à 0,02% en mole). Les Pend polymères portantdoubles liaisons fourmis peuvent encore être transformées avec un rendement élevé, pour obtenir un polymère portant des groupes époxy pendants. Ces procédures simples peuvent être utilisés pour préparer les polynorbornènes avec une variété de groupes fonctionnels, tels que des esters, des alcools, des imides, des doubles liaisons, des acides carboxyliques, des groupes alkyles bromés, les aldéhydes et les anhydrides.
Introduction
Norbornène, le BNE, le produit d' addition de Diels-Alder de l' éthylène et du cyclopentadiène (obtenu par «craquage» du dicyclopentadiène (DCPD)), est facilement polymérisé en utilisant soit une polymérisation radicalaire, une polymérisation cationique, 2 à ouverture de cycle métathèse polymérisation 3 et l' insertion catalytique polymérisation. 4, 5, 6, 7 Contrairement aux autres dispositifs, la polymérisation catalytique d'insertion conduit à la formation d'une très ....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
1. Préparation de poly (acide 5-norbornène-2-carboxylique), PNBE (CO 2 H)
- Préparation de la NBE monomère (CO 2 H)
- Peser l' acide acrylique (AA) (327 g, 4,5 mol, 2 éq.) Et d' hydroquinone (4,9 g, 4,5 x 10 -2 mol, 0,02 éq.) Et les ajouter à un ballon de 2 litres à fond rond équipé d'un condenseur et une barre d'agitation magnétique. Chauffer le ballon à 150 ° C en utilisant un bain d'huile de silicone.
- Une fois que le reflux est réglé, ajouter DCPD (300 g, 2,3 mol, 1 éq.) En une seule portion, puis augmenter la température à 170 ° C.
- Laisser la réaction à cette température pendant....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
Les monomères NBE sont préparés par une simple réaction de Diels-Alder de DCPD et d'un diénophile convenable, par exemple l'acide acrylique (AA). Normalement, DCPD est fissuré pour obtenir cyclopentadiène (CPD) avant la réaction. 17 CPD fraîchement concassé est ensuite engagé dans la réaction de Diels-Alder. Cependant, dans ce protocole, les deux étapes de craquage et de Diels-Alder sont effectuées de manière concomitante, dans une réaction en un seul pot........
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
La méthode proposée ici est simple, et facilement prête à plus grande échelle. Tous les produits chimiques peuvent être utilisés tels que reçus sans autre purification. Notez que l' exécution de la réaction à une échelle inférieure (par exemple des échelles ≤1 g) , on obtient généralement des rendements plus faibles en raison d'une perte inévitable de matériel lors de la manipulation et de la collection.
Les catalyseurs sont formés in situ lors de la réaction des co.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs n'ont rien à dévoiler.
Remerciements
Les auteurs remercient le Fonds de Recherche du Québec - Nature et Technologies, le Conseil Recherches en Sciences Naturelles et Génie (programme INNOV) et PrimaQuébec.
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| acide acrylique | Sigma-Aldrich | 147230 | |
| hydroquinone | Sigma-Aldrich | H9003 | |
| dicyclopendadiène | Sigma-Aldrich | 454338 | |
| dichlorure de palladium allyle dimère | Sigma-Aldrich | 222380 | |
| argent hexfluoro antimonate | Sigma-Aldrich | 227730 | |
| azote liquide | Installation locale | NA | |
| acétate d’éthyle | Fischer Scientific | E14520 | |
| 5-vinyl-2-norbornene | Sigma-Aldrich | 148679 | |
| toluène | Fischer Scientific | T290-4 | |
| palladium dba | Sigma-Aldrich | 227994 | |
| triphénylphosphine | Sigma-Aldrich | 93090 | |
| gel de silice 40-63 microns | Silicycle | Siliaflash | |
| méthanol | Fischer Scientific | BPA412-20 | |
| dichlorométhane | EMD Millipore | DX08311 | |
| acide formique | Sigma-Aldrich | F0507 | |
| acide acétique | Sigma-Aldrich | 320099 | |
| solution de peroxyde d’hydrogène | Sigma-Aldrich | ||
| acétone | Fischer Scientific | A18-200 |
Références
- Gaylord, N. G., Mandal, B. M., Martan, M. Peroxide-induced polymerization of norbornene. J. Polym. Science, Polym. Lett. Ed. 14 (9), 555-559 (1976).
- Janiak, C., Lassahn, P. G. The vinyl homopolymerization of norbornene. Macromol. Rapid Comm. 22 (7), 479-493 (2001).
- Bielawski, C. W., Grubbs, R. H.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
