Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

Kontrollert Photoredox Ring-åpning polymerisering av O- Carboxyanhydrides formidlet av Ni/Zn komplekser

Published: November 21, 2017 doi: 10.3791/56654
Automatic Translation
1,2, 2
1Center for Molecular Systems and Organic Devices, Institute of Optoelectronic Materials, Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays & Institute of Advanced Materials, Jiangsu National Synergetic Innovation Center for Advanced Materials, Nanjing University of Posts and Telecommunications, 2Department of Chemical Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State University

Summary

En protokoll for kontrollert photoredox ring-åpning polymerisasjon av O- carboxyanhydrides formidlet av Ni/Zn komplekser vises.

Abstract

Her beskriver vi en effektiv protokoll som kombinerer photoredox Ni/Ir katalyse med bruk av en Zn-alkoxide for effektiv ring-åpning polymerisasjon, tillater for syntese av isotactic poly (α-hydroxy syrer) med forventet molekylvekt (> 140 kDa) og smale molekylvekt distribusjoner (Mm/Mn < 1.1). Denne ringen-åpning polymerisasjon er formidlet av Ni og Zn komplekser i nærvær av en alkohol initiator og en photoredox Ir katalysator, bestrålt av en blå LED (400-500 nm). Polymerisasjon utføres ved lav temperatur (-15 ° C) å unngå uønskede side reaksjoner. Komplett monomer forbruket kan oppnås innen 4-8 timer, gir en polymer nær den forventede Molekylvekten smale molekylvekt distribusjon. Den resulterte mange middels Molekylvekten viser en lineær sammenheng med graden av polymerisasjon opp til 1000. Homodecoupling 1H-NMR studien bekrefter at den fått polymer isotactic uten epimerization. Denne polymerisasjon rapporterte her tilbyr en strategi for å oppnå rask, kontrollert O- carboxyanhydrides polymerisasjon for å forberede stereoregular poly (α-hydroxy syrer) og dens copolymers bærer ulike funksjonelle side-kjede grupper.

Introduction

Poly (α-hydroxy acid) (PAHA) er en viktig klasse av biologisk nedbrytbart og biokompatible polymerer med programmer mellom biomedisinsk enheter emballasje. 1 , 2 selv om PAHAs kan tilberedes direkte av polycondensation av α-hydroxy syrer, molekylvekt (MWs) av de resulterende PAHAs er generelt lave. 3 ring-åpning polymerisasjon (ROPS) av lactones (f.eks lactide og glycolide) er en alternativ syntetiske tilnærming som gir bedre kontroll mø og molekylvekt distribusjon (Đ) enn polycondensation. Men mangel på side-kjeden funksjonaliteten i PAHAs og i lactones begrense mangfoldet av fysiske og kjemiske egenskaper og deres programmer. 4 , 5 siden 2006, 1,3-dioxolane-2,4-diones, såkalte O- carboxyanhydrides (OCAs), som kan være forberedt med et rikt utvalg av side-kjeden funksjonaliteten,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12 , 13 har framstått som en alternativ klasse av høyaktiv monomerer for polyester polymerisasjon. 14 , 15

Katalytisk systemer for ROP av OCAs kan kategoriseres i organocatalysts,8,12,16,17 organometalliske katalysatorer12,18,19 ,20,21 og biocatalysts. 22 vanligvis ROP av OCAs fremmet av organocatalyst fortsetter på en mer eller mindre ukontrollert måte, for eksempel epimerization (dvs. mangel på stereoregularity) for OCAs bærer uttak av elektron grupper,8,17 uforutsigbare mø, eller langsom polymerisasjon kinetics. 13 for å løse disse problemene, en aktiv Zn-alkoxide komplekset ble utviklet for ROP av OCAs. 12 well-controlled ROPs ble oppnådd på en lav grad av polymerisasjon (DP) uten epimerization. Men kan ikke dette emnet katalysator Zn-alkoxide effektivt produsere polymerer med en høy grad av polymerisasjon (DP ≥ 300). 13

Vi har nylig rapportert en lovende tilnærming som forbedrer customizability og effektiviteten av PAHA syntese (figur 1). 13 vi flette photoredox Ni/Ir katalysatorer som fremmer OCA dekarboksylering med sink alkoxide å megle ring-åpning polymerisering av OCAs. Bruk av lav temperatur (-15 ° C) og photoredox Ni/Ir katalyse akselererer synergi ring-åpning og dekarboksylering av OCA for kjeden overføring og unngå uønskede side reaksjoner, f.eks dannelsen av Ni-karbonyl. 23 , 24 på transmetalation med Ni komplekse den aktive Zn-alkoxide ligger på kjeden terminus for kjeden overføring. 13

I denne protokollen, legger vi til fersk tilberedt (bpy)Ni(COD) (bpy = 2, 2-bipyridyl, COD = 1,5-cyclooctadiene), Zn(HMDS)2 (HMDS = hexamethyldisilazane),25 benzylalkohol (BnOH) og Ir [dF (CF3) ppy]2(dtbbpy) PF6 ( Ir-1, dF (CF3) ppy = 2-(2,4-difluorophenyl)-5-(trifluoromethyl) pyridine, dtbbpy = 4, 4' - di -tert- butyl-2, 2-bipyridine) i monomer l-1 løsning26 i et hanskerom med en kald felle, i nærvær av en blå LED-lyset (400-500 nm) og en fan å opprettholde temperatur (figur 1). Temperaturen holdes på-15 ° C ± 5 ° C i løpet av polymerisasjon. Konvertering av OCA overvåkes av Fourier-transform infrarødspektroskopi. Den resulterende polymer mø og Đs er preget av en gel gjennomtrengning kromatografi (GPC). Homodecoupling 1H-NMR studie avgjør om den fått polymer er isotactic eller ikke. Som de fleste kjemikalier er svært sensitiv for fuktighet, er detaljert video protokollen ment å hjelpe nye utøvere unngå fallgruvene knyttet photoredox ROP av OCAs.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Forsiktig: Se alle relevante materialer Produktdatablad (MSDS) før bruk. Mange kjemikalier som brukes i syntesen er akutt giftige og kreftfremkallende. Kan bruke alle nødvendige sikkerhets praksis når reaksjon inkludert bruk av engineering kontroller (avtrekksvifte og glovebox) og personlig verneutstyr (vernebriller, hansker, laboratoriefrakk, full lengde bukser, lukket-toe sko, blått lys blokkere sikkerhet beskyttelsesbriller). Følgende fremgangsmåter innebærer standard luft-fri behandling teknikker i en hanskerommet. Alle løsninger overføres med pipetter.

1. forberedelse av Catalyst og Initiator

Merk: Hele prosessen er gjennomført i en hanskerommet med en kald felle. Alle kjemikalier er tørket eller renset før boksen. 13 alle flasker og glass er tørket og oppvarmet i ovnen før boksen.

  1. Utarbeidelse av (bpy)Ni(COD) løsning
    Merk: (bpy)Ni(COD) bør være nylaget i situ. Det bør være lagret i hanskerommet fryseren (-35 ° C) og brukes innen en uke. Alle andre katalysatorer og initiativtaker løsninger kan lagres i hanskerommet fryseren over 1 måned.
    1. Veie Ni(COD)2 (3,5 mg, 12,7 µmol, 1.0 eq) i 7-mL scintillation ampuller.
    2. Veie 2, 2 '-bipyridine (5.9 mg, 37.8 µmol) i 7-mL scintillation ampuller.
    3. Oppløse 2, 2 '-bipyridine i 1 mL av vannfri tetrahydrofuran (THF).
    4. Legg resulterende 2, 2 '-bipyridine løsning (337 µL) i ampullen inneholder Ni(COD)2.
    5. Fortynne blandingen i 1 mL av vannfri THF.
    6. Cap ampullen og plassere reaksjonsblandingen ved romtemperatur for 2T.
      Merk: Ni(COD)2 er ikke løselig i THF, mens (bpy)Ni(COD) er løselig i THF. Det skal ingen nedbør i lilla løsningen etter 2 timer.
    7. Lagre (bpy)Ni(COD) i-35 ° C fryseren.
  2. Utarbeidelse av Zn(HMDS)2 løsning
    1. Legge til Zn(HMDS)2 (3,3 mg, 4 µL, 8,5 µmol) 7-mL scintillation ampuller.
    2. Oppløse Zn(HMDS)2 i 1 mL av vannfri THF.
    3. Lagre Zn(HMDS)2 løsning i-35 ° C fryseren.
  3. Utarbeidelse av BnOH løsning
    1. Legg til BnOH (4.0 mg, 4 µL, 37.0 µmol) i 7-mL scintillation ampuller.
    2. Løs opp BnOH i 4 mL av vannfri THF.
    3. Lagre BnOH løsningen i-35 ° C fryseren.
  4. Utarbeidelse av Ir-1-løsning
    1. Slå av lyset hanskerommet.
      Advarsel: Det er nødvendig å slå av hanskerommet lyset å unngå deaktivering av Ir-1 før polymerisasjon.
    2. Legge til Ir-1 (2.9 mg, 2.6 µmol) 7-mL scintillation ampuller.
    3. Oppløse Ir-1 i 3 mL vannfri THF.
    4. Lagre Ir-1 -løsning i-35 ° C fryseren.

2. Photoredox ring-åpning polymerisering av l-1

Merk: Hele prosessen er gjennomført i en hanskerommet med en kald felle. Alle OCA monomerer er recrystallized i hanskerommet før bruk. 13 her vi gir eksempelet av polymerisasjon på DP = 500 ([l -1] /[(bpy)Ni(COD)]/[Zn(HMDS)2] / [BnOH] / [Ir-1] = 500/1/1/1/0.1). Polymerer ved ulike DPs kan også tilberedes ved å justere monomer masse tilsvarende.

  1. Utarbeidelse av l-1 løsning for polymerisering
    1. Legge til l-1 (72.2 mg, 375.7 µmol) i 7-mL scintillation ampuller.
    2. Oppløse l-1 i 722 µL av vannfri THF.
    3. Legge til 200 µL av l-1 løsning i en 7-mL scintillation medisinglass utstyrt med rør bar.
    4. Legge til 100 µL av vannfri THF i 7-mL scintillation ampullen.
    5. Cap ampullen og plassere l-1 løsningen i kalde fellen.
    6. Slå av lyset hanskerommet.
      Advarsel: Det er nødvendig å slå av hanskerommet lyset å unngå deaktivering av Ir-1 før polymerisasjon.
  2. Kjøles ned kalde fellen
    1. Inne i boksen, sette et termometer i kalde fellen.
    2. Utenfor boksen, legge til ca. 500 mL etanol i dewar kolbe.
    3. Legge til flytende nitrogen i dewar kolbe.
    4. Last KGW dewar kolbe til kalde fellen.
    5. Cool kaldt overlappingen til 50 ° C.
    6. Sett oppsikt plate undersiden kulden felle (se figur 1).
  3. Utføre photoredox ring-åpning polymerisasjon
    Merknad: Før du starter polymerisasjon, plassere vernebriller at blokk blå lys innen rekkevidde. Alle katalysator løsninger er umiddelbart tatt ut av fryseren og lagt suksessivt til 7-mL scintillation ampullen inneholder 20 mg av l-1 uten pause eller avbrudd over 30 s.
    1. Legge (bpy)Ni(COD) løsning (16.4 µL, 0.208 µmol) i 7-mL scintillation ampullen inneholder l-1 (forberedt i 2.1).
    2. Legge til Zn(HMDS)2 løsning (24,4 µL, 0.208 µmol) i ampullen.
    3. Legge til BnOH løsning (22.5 µL, 0.208 µmol) i ampullen.
    4. Legge til Ir-1-løsning (24.2 µL, 0.0208 µmol) i ampullen og lue ampullen.
    5. Bruk vernebriller blokkerer blå LED-lyset.
      Forsiktig: Som blå LED lys med en relativ høy intensitet er brukt, bruke vernebriller under hele prosessen.
    6. Slå på det blå LED-lyset (34 M) og viften å spre varmen som genereres av LED lys. Direkte lyset mot ampullen i kalde fellen. (Figur 1)
    7. Slå på rørestang.
    8. Dekk kaldt fellen med aluminiumsfolie.
    9. Holde reaksjon temperaturen på-15 ± 5 ° C og legge flytende nitrogen hver 15-20 minutter.
      Merk: Vedlikehold av reaksjon temperatur er viktig for polymerisering og MW kontroll.

3. skjermen ekstraksjonen av Fourier-transform infrarød spectra

Merk: Fourier-transform infrarød spectra (FTIR) er registrert på en FT-IR spectrometer utstyrt med Diamond ATR og overføring prøvetaking tilbehør.

  1. På bestemte tidspunkt, sammenlegge en liten aliquot av polymer løsning (20 µL) i 7-mL scintillation ampuller, og avsluttes.
  2. Fjerne ampullen av i hanskerommet.
  3. Umiddelbart slippe løsningen (3 µL) på den FTIR-ATR diamant sampler. Løsningen danner en film i 10 s for spekteret måling.
  4. Måle FTIR spekteret av prøven.
    Merk: Ekstraksjonen var bestemt av intensitet forholdet mellom 1760 cm-1 og 1805s cm-1: konvertering % = jeg1760/ (jeg1760 + I1805) (representant resultater i figur 2). Vanligvis polymerisasjon tar ca 1-8 h for DP spenner fra 200 til 1000 (detaljert kinetics er omtalt i referanse 13).

4. måling av polymer er molekylvekt av gel-gjennomtrengning kromatografi

Merk: Gel-gjennomtrengning kromatografi (GPC) eksperimenter utføres på et system som er utstyrt med en isocratic pumpen med degasser, multiangle laser lysspredning (MALS) detektor (GaAs 30 mW laser på λ = 690 nm), og differensial brytningsindeks (DRI) detektor med en 690-nm lyskilde. Separasjoner utføres ved hjelp av serielt tilkoblede størrelse utelukkelse kolonner (100 Å, 500 Å, 103 Å og 104 Å kolonner, 5 µm, 300 × 4.6 mm) på 35 ° C med THF som den mobile fasen på en strømningshastighet på 0,35 mL/min. Den polymer molekylvekt (MW) og molekylvekt distribusjon (Ð) bestemmes ved hjelp av Zimm modellen passer MALS-DRI data. Tilstedeværelsen av metall i polymer påvirker ikke måleresultatene GPC.

  1. Fjerne en liten aliquot av polymer løsning (50 µL) av i hanskerommet.
  2. Legg 100 µL av THF i ampullen.
  3. Injisere prøven i den GPC sampler.
  4. Analysere resultatet når GPC kjøringen er fullført.
    Merk: Polymer bør være monodispersed med trange Đ (representant resultater i Figur 3). Polymer (20 mg) kan tørket og vasket av 1 mL diethyl Eter som inneholder 1% HOAc og 1 mL metanol, som kan fjerne 87% av Ni og 50% av Zn komplekser, bestemmes av Induktivt kombinert plasma massespektrometri (ICP-MS).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Konvertering av OCA overvåkes av Fourier-transform infrarød spektroskopi, som vist i figur 2. Høyden på 1805 cm-1 er tildelt som anhydride bond strekningen i OCA; høyden på 1760 cm-1 tilsvarer dannelsen av ester bond i polymer. Når monomer's peak på 1805 cm-1 forsvinner helt, er polymerisasjon ferdig.

MW og Đ av den resulterende polymer er preget av en gel gjennomtrengning kromatografi. Figur 3 viser kontrollert photoredox ring-åpning polymerisering av OCAs med DP spenner fra 200 til 1000. Øke monomer feed forholdet ([l-1] /[Zn(HMDS)2] forholdet) fører til en økt og forventet Mn av den resulterende polymer. Dessuten Mn av polymerer øker lineært med første [l -1] / [Ni] / [Zn] / [Ir-1] forhold til 1000/1/1/0.1 og alle Đ verdiene er < 1.1.

NMR studiene måle stereokjemi av innhentet polymer. ROP OCAs formidlet av organocatalyst som dimethylaminopyridine kan indusere epimerization på α-methine for OCAs med uttak av elektron grupper. 8 , 17 homodecoupling 1H-NMR av disse polymerer utstilt flere topper i α-methine-regionen, som angir tapet av stereoregularity i polymerisasjon. Bruke våre metoden viser homodecoupling 1H-NMR studie enkelt peak på α-methine region (5.0-5.3 ppm), som angir at den fått polymer er isotactic uten epimerization (Figur 4).

Figure 1
Figur 1. Ordningen med Ni/Zn-mediert photoredox ROP av l -1. Photoredox polymerisasjon er gjennomført i en hanskerommet med kaldt felle, bestrålt av LED-lys med kjølevifte å opprettholde temperaturen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2. FTIR spektra av (a) l -1 og (b) reaksjonsblandingen under photoredox polymerisasjon. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3. (a) tomter Mn og molekylvekt distribusjon (Mm/Mn) av poly (l-1) versus [l-1] /[Zn(HMDS)2] forholdet ([(bpy)Ni(COD)]/[Zn(HMDS)2] / [BnOH] / [ IR-1] = 1/1/1/0.1). (b) representant gel-gjennomtrengning kromatografi (GPC) spor av photoredox polymerisasjon reaksjonen i panelet (a). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4. NMR spekter av poly (l -1). (a) 1H-NMR spekter; (b) 1H homodecoupling NMR spekter. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det kritiske trinnet innenfor protokollen er å opprettholde temperaturen reaksjon-15 ± 5 ° C. Alle katalysatorer løsninger og OCA monomerer må lagres i en hanskerommet fryser ved-35 ° C før polymerisasjon. Reaksjon hetteglass må være pre-avkjølt i kalde fellen. I reaksjon, fordi LED-lys avleder varme, er det nødvendig å overvåke reaksjonen hver 15-20 minutter. Når temperaturen er hevet opp til-10 ° C, flytende nitrogen bør legges i dewar avkjøles fellen. Grunnen til lav temperatur er dannelsen av Ni(CO) kompleks i romtemperatur, som er skadelig for kontrollert photoredox polymerisasjon og påvirker MW og Đ. 13

Syntese forsøk fra O- carboxyanhydrides med hengende funksjonelle grupper av organocatalysts har vært plaget av ukontrollert polymerisasjon inkludert epimerization, som hemmer utarbeidelsen av stereoregular high-MW polymerer. Denne photoredox kontrollert ROP polymerisasjon kan med hell forberede stereoregular høy-MW polymerer med DP nå 1000 for ulike OCA monomerer, som er dokumentert i referanse 13. Copolymerization av forskjellige OCA monomerer av sekvensiell tillegg er også lite krevende med våre metoder. Men for L- mandelic OCA monomerer, er MW kontrollen ikke oppnådd ved høy DPs. Vi er for tiden undersøker denne metodikken og prøver å utvikle en ny katalysator strategi for polymerisasjon.

Avslutningsvis tilbyr våre Ni/Zn-mediert photoredox polymerisasjon protokollen en strategi for å oppnå rask, kontrollert OCA polymerisasjon for å forberede stereoregular poly (α-hydroxy syrer) og deres copolymers bærer ulike funksjonelle side-kjede grupper. Vi forventer at våre nye strategi tillater generering av nye polyesters med ønskelig makroskopisk egenskaper som stivhet, elastisitet og biologisk nedbrytbarhet. Denne metoden kan også være nyttig for nye fabrikasjon teknikker som lys-herdet nanoimprinting litografi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen konkurrerende økonomiske interesser. Foreløpig patent (US Patent Application No: 62/414,016) har blitt arkivert gjelder resultatene presenteres i dette dokumentet.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av oppstart finansiering fra Virginia Polytechnic Institute og State University. Q.F. anerkjenner støtte fra National Natural Science Foundation i Kina (21504047), Natural Science Foundation i Jiangsu provinsen (BK20150834), Nanjing University of innlegg og telekommunikasjon vitenskapelige Foundation NUPTSF (NY214179).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ni(COD)2 Strem 28-0010 Stored in the glove box freezer.
2,2′-bipyridine Strem 07-0290 Stored in the glove box freezer.
Zn(HMDS)2 N/A N/A Synthesized following reported procedures.25 Stored in the glove box freezer.
Benzyl alcohol Sigma-Aldrich 402834 Stored with 4Å molecular sieve
Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbbpy)PF6 Strem 77-0425 Stored in the glove box freezer.
THF Sigma-Aldrich 34865 Dried by alumina columns and stored with 4Å molecular sieve in the dark bottle in the glove box.
Ethanol Sigma-Aldrich 793175
GPC with an isocratic pump Agilent Agilent 1260 series
Dawn Heleos II Light Scatterer Wyatt
Optilab rEX differential refractive index detector Wyatt
Size exclusion columns Phenomenex
Glass Scintillation Vials - 7 ml VWR
FTIR spectrometer Agilent
Stir bars VWR 58948-091
Balance
Glove box Mbraun Labstar Pro

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Block copolymer micelles for drug delivery: design, characterization and biological significance. Adv. Drug Deliv. Rev. 47, 113-131 (2001).
  3. Nagahata, R., Sano, D., Suzuki, H., Takeuchi, K. Microwave-assisted single-step synthesis of poly (lactic acid) by direct polycondensation of lactic acid. Macromol. Rapid Commun. 28, 437-442 (2007).
  4. Albertsson, A. -C., Varma, I. K. Recent developments in ring opening polymerization of lactones for biomedical applications. Biomacromolecules. 4, 1466-1486 (2003).
  5. Vert, M. Aliphatic polyesters: great degradable polymers that cannot do everything. Biomacromolecules. 6, 538-546 (2005).
  6. Thillayedu Boullay, O., Marchal, E., Martin-Vaca, B., Cossío, F. P., Bourissou, D. An activated equivalent of lactide toward organocatalytic ring-opening polymerization. J. Am. Chem. Soc. 128, 16442-16443 (2006).
  7. Thillayedu Boullay, O., Bonduelle, C., Martin-Vaca, B., Bourissou, D. Functionalized polyesters from organocatalyzed ROP of gluOCA, the O-carboxyanhydride derived from glutamic acid. Chem. Commun. , 1786-1788 (2008).
  8. Pounder, R. J., Fox, D. J., Barker, I. A., Bennison, M. J., Dove, A. P. Ring-opening polymerization of an O-carboxyanhydride monomer derived from L-malic acid. Polym. Chem. 2, 2204-2212 (2011).
  9. Zhang, Z., et al. Facile functionalization of polyesters through thiol-yne chemistry for the design of degradable, cell-penetrating and gene delivery dual-functional agents. Biomacromolecules. 13, 3456-3462 (2012).
  10. Lu, Y., et al. Synthesis of water-soluble poly(α-hydroxy acids) from living ring-opening polymerization of O-benzyl-l-serine carboxyanhydrides. ACS Macro Lett. 1, 441-444 (2012).
  11. Chen, X., et al. New bio-renewable polyester with rich side amino groups from L-lysine via controlled ring-opening polymerization. Polym. Chem. 5, 6495-6502 (2014).
  12. Wang, R., et al. Controlled ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides Using a β-Diiminate Zinc Catalyst. Angew. Chem. Int. Ed. , 13010-13014 (2016).
  13. Feng, Q., Tong, R. Controlled photoredox ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides. J. Am. Chem. Soc. 139, 6177-6182 (2017).
  14. Martin Vaca, B., Bourissou, D. O-Carboxyanhydrides: useful tools for the preparation of Well-defined functionalized polyesters. ACS Macro Lett. 4, 792-798 (2015).
  15. Yin, Q., Yin, L., Wang, H., Cheng, J. Synthesis and biomedical applications of functional poly(alpha-hydroxy acids) via ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides. Acc. Chem. Res. 48, 1777-1787 (2015).
  16. Xia, H., et al. N-heterocyclic carbenes as organocatalysts in controlled/living ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides derived from l-lactic acid and l-mandelic acid. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 52, 2306-2315 (2014).
  17. Buchard, A., et al. Preparation of stereoregular isotactic poly(mandelic acid) through organocatalytic ring-opening polymerization of a cyclic O-carboxyanhydride. Angew. Chem. Int. Ed. 53, 13858-13861 (2014).
  18. Zhuang, X. -l, et al. Polymerization of lactic O-carboxylic anhydride using organometallic catalysts. Chin. J. Polym. Sci. 29, 197-202 (2010).
  19. He, Z., Jiang, L., Chuan, Y., Li, H., Yuan, M. Ring-opening polymerization of L-lactic acid O-carboxyanhydrides initiated by alkoxy rare earth compounds. Molecules. 18, 12768-12776 (2013).
  20. Jia, F., et al. One-pot atom-efficient synthesis of bio-renewable polyesters and cyclic carbonates through tandem catalysis. Chem. Commun. 51, 8504-8507 (2015).
  21. Tong, R., Cheng, J. Drug-initiated, controlled ring-opening polymerization for the synthesis of polymer-drug conjugates. Macromolecules. 45, 2225-2232 (2012).
  22. Bonduelle, C., Martin-Vaca, B., Bourissou, D. Lipase-catalyzed ring-opening polymerization of the O-carboxylic anhydride derived from lactic acid. Biomacromolecules. 10, 3069-3073 (2009).
  23. Yamamoto, T., Igarashi, K., Komiya, S., Yamamoto, A. Preparation and properties of phosphine complexes of nickel-containing cyclic amides and esters [(PR3)nNiCH2CH(R1)COZ (Z = NR2, O)]. J. Am. Chem. Soc. 102, 7448-7456 (1980).
  24. Deming, T. J. Amino acid derived nickelacycles: intermediates in nickel-mediated polypeptide synthesis. J. Am. Chem. Soc. 120, 4240-4241 (1998).
  25. Lee, D. -Y., Hartwig, J. F. Zinc trimethylsilylamide as a mild ammonia equivalent and base for the amination of aryl halides and triflates. Org. Lett. 7, 1169-1172 (2005).
  26. Yin, Q., et al. Drug-initiated ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides for the preparation of anticancer drug-poly(O-carboxyanhydride) nanoconjugates. Biomacromolecules. 14, 920-929 (2013).

Tags

Kjemi problemet 129 Ring-åpning polymerisasjon O- Carboxyanhydride Photoredox Poly (α-hydroxy syrer) Polyester levende polymerisering
Kontrollert Photoredox Ring-åpning polymerisering av <em>O</em>- Carboxyanhydrides formidlet av Ni/Zn komplekser
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Feng, Q., Tong, R. Controlled… More

Feng, Q., Tong, R. Controlled Photoredox Ring-Opening Polymerization of O-Carboxyanhydrides Mediated by Ni/Zn Complexes. J. Vis. Exp. (129), e56654, doi:10.3791/56654 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter