Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Photoredox yüzük-açılış polimerizasyon O- Carboxyanhydrides Ni/Zn kompleksleri tarafından aracılı ile kontrol

7.6K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/56654

⸱

21 Kasım 2017

 , 

Bu makalede

Özet

O- carboxyanhydrides Ni/Zn kompleksleri tarafından aracılı kontrollü photoredox yüzük-açılış polimerizasyon için bir protokol sunulmuştur.

Özet

Burada, photoredox Ni/IR kataliz Zn alkoxide kullanım için isotactic Poli (α-hidroksi asitler) sentezi için izin verimli yüzük-açılış polimerizasyonu ile beklenen moleküler ağırlıkları ile birleştiren etkili bir iletişim kuralı tanımlamak (> 140 kDa) ve dar moleküler ağırlık Dağılımları (Mw/Mn < 1.1). Bu yüzük-açılış polimerizasyon Ni ve Zn kompleksleri varlığında alkol başlatıcı ve mavi LED (400-500 nm) ile ışınlanmış bir photoredox IR katalizör, aracılık ettiği. Polimerizasyon istenmeyen yan reaksiyonları önlemek için bir düşük sıcaklıkta (-15 ° C) gerçekleştirilir. Tam monomer tüketimi 4-8 saat içinde beklenen molekül ağırlığı yakın bir polimer ile dar moleküler Ağırlık dağılımı sağlayarak elde edilebilir. Neden sayı ortalama molekül ağırlığı kadar 1000 polimerizasyon derecesine ile doğrusal bir ilişki gösterir. Homodecoupling 1H NMR çalışmada elde edilen polimer isotactic epimerization olmadan olduğunu onaylar. Burada bildirilen bu polimerizasyon stereoregular Poli (α-hidroksi asitler) ve çeşitli işlevsel yan zinciri grupları taşıyan onun kopolimerler hazırlamak için hızlı, kontrollü O- carboxyanhydrides polimerizasyon elde etmek için bir strateji sunmaktadır.

Giriş

Poli (α-hidroksi asit) (PAHA) biyolojik olarak parçalanabilen ve Biyouyumlu polimerler Biyomedikal cihazlar için ambalaj malzemeleri arasında değişen uygulamalar ile önemli bir sınıf ediyor. 1 , 2 her ne kadar PAHAs doğrudan α-hidroksi asitler polikondenzasyon tarafından hazırlanmış olabilir, sonuçta elde edilen PAHAs moleküler ağırlıkları (MWs) genellikle düşüktür. 3 halka açılış polimerizasyon (ROP) lactones (örneğin, lactide ve glycolide), ma ve moleküler Ağırlık dağılımı (Đ) üzerinde daha iyi kontrol polikondenzasyon daha sağlayan alternatif sentetik yaklaşımıdır. Ancak, ya....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Dikkat: Tüm malzeme güvenlik bilgi formları (MSDS) kullanmadan önce lütfen danışın. Sentezinde kullanılan birçok akut toksik ve kanserojen kimyasallardır. Lütfen tüm uygun güvenlik uygulamaları (duman hood ve torpido) mühendislik kontrolleri ve kişisel koruyucu ekipman (koruyucu gözlük, eldiven, önlük, tam uzunlukta pantolon, kapalı-toe ayakkabı, mavi ışık kullanımı dahil tepki yerine getirirken kullanın Emanet engelleme gözlükler). Aşağıdaki yordamlar bir eldiven kutusunda Standart serbest yayını işleme teknikleri içerir. Tüm çözümler pipet kullanarak transfer edilir.

1. hazırlanması katalizör ve başlatıcı

Not: Tü....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

OCA çevrimi Şekil 2' de gösterildiği gibi Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopi tarafından izlenir. 1805 cm-1 zirve anhidrit bond streç Oca'da olarak atanır; 1760 cm-1 zirve polimer ester bağı oluşumu karşılık gelir. Bir kez 1805 cm-1 monomer'ın zirvesinde tamamen kaybolur, polimerizasyon sona erdi.

MW ve Đ elde edilen polimer tarafından bir jel Permeasyo.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

İletişim kuralına kritik adım-15 ± tepki sıcaklığında bakımı 5 ° C. Tüm katalizörler çözümleri ve OCA monomerleri bir torpido dondurucu-35 ° c polimerizasyon önce depolanması var. Reaksiyon şişeleri soğuk tuzakta önceden soğutulmuş olmak zorunda. Isı, LED ışık kalır çünkü reaksiyonu sırasında bu tepki her 15-20 dakika izlemek gereklidir. Sıcaklık oluşturulur bir kez yukarı-10 ° C ile sıvı azot tuzak soğumasını dewar eklenmelidir. Düşük sıcaklık Ni(CO) oda sıcaklığında, kontrollü photoredox polimerizasyon için zararlı ve .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının bildirin. Geçici bir patent (ABD Patent uygulama No: 62/414,016) ve sonuçları bu raporda sunulan ilgili dava açtı.

Teşekkürler

Bu eser Virginia Politeknik Enstitüsü ve Eyalet Üniversitesi açılış fon tarafından desteklenmiştir. Q.F. destek Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin (21504047), Jiangsu Province, Doğa Bilimleri Vakfı (BK20150834), Nanjing Üniversitesi Mesajını ve telekomünikasyon bilimsel Vakfı NUPTSF (NY214179) kabul eder.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Ni(COD)2Strem28-0010Torpido gözü dondurucuda saklanır.
2,2′-bipiridinStrem07-0290Torpido gözü dondurucuda saklanır.
Zn(HMDS)2>N/AN/A Bildirilenprosedürlere göre sentezlenmiştir.25 Torpido gözü dondurucuda saklanır.
Benzil alkolSigma-Aldrich4028344Å moleküler elek
Ir [dF(CF3< / sub>) ppy] ile saklanır 2< sub> (dtbbpy) PF6< / sub>Strem77-0425Torpido gözü dondurucuda saklanır.
THFSigma-Aldrich34865Alümina sütunlarla kurutulur ve torpido gözündeki koyu renkli şişede 4 Å moleküler elek ile saklanır.
EtanolSigma-Aldrich793175
GPCAgilent Agilent1260 serisi
Dawn Heleos II Işık DağıtıcıWyatt
Optilab rEX diferansiyel kırılma indisi dedektörüWyatt
Boyut dışlama sütunlarıPhenomenex
Cam Sintilasyon Şişeleri - 7 mlVWR
FTIR spektrometresiAgilent
Karıştırma çubuklarıVWR58948-091
Denge
Torpido gözüMbraunLabstar Pro
İzokratik pompalı

Kaynaklar

  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.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

O-Karboksianhidrit PolimerizasyonuNi/Zn Kompleks KataliziMavi LED IşınlamasıDüşük Sıcaklık PolimerizasyonuFDIR Spektroskopi İzlemesiJel Permeasyon KromatografisiProton NMR Stereokimyasıİzotaktik Poli(alfa-hidroksi asitler)Kontrollü Polyester Sentezi