Login processing...

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

Chemistry

Kontrolleret Photoredox Ring-åbning polymerisering af O- Carboxyanhydrides medieret af Ni/Zn komplekser

doi: 10.3791/56654 Published: November 21, 2017

Summary

En protokol til kontrolleret photoredox ring-åbning polymerisering af O- carboxyanhydrides medieret af Ni/Zn komplekser er præsenteret.

Abstract

Her beskriver vi en effektiv protokol, der kombinerer photoredox Ni/Ir katalyse ved brug af en Zn-alkoxide for effektiv ring-åbning polymerisering, giver mulighed for syntesen af isotactic poly (α-hydroxy syrer) med forventede Molekylær vægt (> 140 kDa) og smalle molekylvægt distributioner (Mw/Mn < 1.1). Denne ring-åbning polymerisering er medieret af Ni og Zn komplekser alkohol initiator og en photoredox Ir katalysator, bestrålet af en blå LED (400-500 nm). Polymerisering udføres ved lav temperatur (-15 ° C) til at undgå uønskede side reaktioner. Komplet monomer forbrug kan opnås inden for 4-8 timer, giver en polymer tæt på det forventede molekylvægt med smalle molekylvægt distribution. Den resulterede nummer-gennemsnitlig molekylvægt viser en lineær sammenhæng med graden af polymerisering op til 1000. Homodecoupling 1H NMR undersøgelse bekræfter, at den opnåede polymer isotactic uden epimerisering. Denne polymerisering rapporteret heri tilbyder en strategi for at opnå hurtig, kontrolleret O- carboxyanhydrides polymerisering for at forberede stereoregular poly (α-hydroxy syrer) og dens copolymerer forsynet med forskellige funktionelle sidekæde grupper.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Poly (α-hydroxy syre) (PAHA) er en vigtig klasse af biologisk nedbrydelige og biokompatible polymerer med applikationer lige fra biomedicinsk enheder til emballagematerialer. 1 , 2 selv om PAHAs kan fremstilles direkte ved polykondensation af α-hydroxy syrer, Molekylær vægte (MWs) af de resulterende PAHAs er generelt lavt. 3 ring-åbning polymerisation (ROP) laktoner (f.eks. lactide og glycolide) er en alternativ syntetiske tilgang, der giver bedre kontrol på MWs og molekylvægt distribution (Đ) end polykondensation. Men manglen på side-chain funktionalitet i PAHAs og i laktoner begrænse mangfoldighed af fysiske og kemiske egenskaber og deres applikationer. 4 , 5 siden 2006, 1,3-dioxolane-2,4-diones, såkaldte O- carboxyanhydrides (OCAs), som kan være forberedt med en rig variation af side-chain funktioner,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12 , 13 er dukket op som en alternativ klasse af meget aktive monomerer for polyester polymerisering. 14 , 15

Katalytisk systemer for ROP OCAs kan inddeles i organocatalysts,8,12,16,17 metalorganiske katalysatorer12,18,19 ,20,21 og biokatalysatorer. 22 generelt, ROP OCAs fremmes af organocatalyst forløber i en mere eller mindre ukontrolleret måde, såsom epimerisering (dvs. manglende stereoregularity) for OCAs forsynet med fratagelse af elektron grupper,8,17 uforudsigelige MWs, eller langsom polymerisering kinetik. 13 for at løse disse problemer, en aktiv Zn-alkoxide-kompleks blev udviklet for ROP OCAs. 12 well-controlled ROPs blev opnået på en lav grad af polymerisation (DP) uden epimerisering. Men denne Zn-alkoxide katalysator kan ikke effektivt producere polymerer med en høj grad af polymerisation (DP ≥ 300). 13

Vi har for nylig rapporteret en lovende tilgang, der i høj grad forbedrer customizability og effektiviteten af PAHA syntese (figur 1). 13 vi flette photoredox Ni/Ir katalysatorer, der fremmer OCA decarboxylation med zink alkoxide at mægle ring-åbning polymerisering af OCAs. Brug af lav temperatur (-15 ° C) og photoredox Ni/Ir katalyse accelererer synergistisk ring-åbning og decarboxylation af OCA kæde formeringsmateriale samtidig undgå uønskede side reaktioner, fx dannelsen af Ni-carbonyl. 23 , 24 ved transmetalation med Ni komplekse den aktive Zn-alkoxide er placeret på kæde endestation for kæde formering. 13

I denne protokol, vi tilføje frisk tilberedt (bpy)Ni(COD) (bpy = 2, 2'-bipyridyl, COD = 1,5-cyklooktadien), Zn(HMDS)2 (HMDS = hexamethyldisilazane),25 benzylalkohol (BnOH) og6 (Ir [dF (CF3) ppy] PF)2(dtbbpy) Ir-1, dF (CF3) ppy = 2-(2,4-difluorophenyl) -5-(trifluoromethyl) pyridin, dtbbpy = 4, 4' - di -tert- butyl-2, 2'-bipyridine) i monomer l-1 løsning26 i et handskerum med en kold fælde, i tilstedeværelse af en blå LED lys (400-500 nm) og en fan til at opretholde temperatur (figur 1). Temperaturen holdes på-15 ° C ± 5 ° C under polymerisering. Konvertering af OCA overvåges af Fouriertransformation infrarød spektroskopi. Den resulterende polymer MWs og Đs er kendetegnet ved en gel gennemtrængning kromatografi (GPC). Homodecoupling 1H NMR undersøgelse bestemmer, om den opnåede polymer er isotactic eller ej. Som de fleste kemikalier er meget følsom over for fugt, er den detaljerede video protokollen beregnet til at hjælpe nye udøvere undgå faldgruber forbundet med photoredox ROP af OCAs.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Forsigtig: Kontakt venligst alle relevante materialer sikkerhedsdatablade (MSDS) før brug. Mange kemikalier, der anvendes i syntesen er akut giftige og kræftfremkaldende. Brug venligst alle relevante sikkerhedspraksis, når du udfører reaktion, herunder brugen af tekniske kontrol (stinkskab og handskerum) og personlige værnemidler (sikkerhedsbriller, handsker, laboratoriekittel, fuld længde bukser, lukket tå sko, blå-lys blokering sikkerhed goggles). Følgende procedurer indebærer standard luft-fri håndteringsteknikker i en handskerummet. Alle løsninger der overføres med pipette.

1. forberedelse af katalysator og igangsætter

Bemærk: Hele processen foregår i et handskerum med en kold fælde. Alle kemikalier er tørret eller renset inden du flytter ind i boksen. 13 alle hætteglas og glasvarer tørres og opvarmes i ovnen inden du flytter ind i boksen.

  1. Forberedelse af (bpy)Ni(COD) løsning
    Bemærk: (bpy)Ni(COD) skal være frisklavet på stedet. Det bør være opbevaret i handskerummet fryser (-35 ° C) og anvendes inden for en uge. Alle andre katalysatorer og initiativtager løsninger kan være gemt i handskerummet fryser over 1 måned.
    1. Afvejes Ni(COD)2 (3,5 mg, 12,7 µmol, 1,0 eq) i en 7-mL scintillation hætteglas.
    2. Veje 2, 2 '-bipyridine (5,9 mg, 37,8 µmol) til en 7-mL scintillation hætteglas.
    3. Opløs 2, 2 '-bipyridine i 1 mL af vandfri tetrahydrofuran (THF).
    4. Tilføje resulterende 2, 2 '-bipyridine løsning (337 µL) i hætteglas indeholdende Ni(COD)2.
    5. Fortyndes blandingen i 1 mL af vandfri THF.
    6. Cap hætteglasset og placere reaktionsblandingen ved stuetemperatur i 2 timer.
      Bemærk: Ni(COD)2 er ikke opløselige i THF, mens (bpy)Ni(COD) er opløseligt i THF. Der bør være ingen nedbør i den lilla løsning efter 2 h.
    7. Lagre (bpy)Ni(COD) i-35 ° C fryser.
  2. Forberedelse af Zn(HMDS)2 løsning
    1. Tilføje Zn(HMDS)2 (3.3 mg, 4 µL, 8,5 µmol) til en 7-mL scintillation hætteglas.
    2. Opløs Zn(HMDS)2 i 1 mL af vandfri THF.
    3. Gemme Zn(HMDS)2 løsning i-35 ° C fryser.
  3. Forberedelse af BnOH løsning
    1. Tilføje BnOH (4,0 mg, 4 µL, 37.0 µmol) til en 7-mL scintillation hætteglas.
    2. Opløs BnOH i 4 mL af vandfri THF.
    3. Gemme BnOH løsningen i-35 ° C fryser.
  4. Forberedelse af Ir-1 løsning
    1. Slukke handskerummet lys.
      OBS: Det er nødvendigt at slukke handskerummet lys at undgå deaktivering af Ir-1 før polymerisering.
    2. Tilføje Ir-1 (2,9 mg, 2.6 µmol) til en 7-mL scintillation hætteglas.
    3. Opløse Ir-1 i 3 mL af vandfri THF.
    4. Gemme Ir-1 løsningen i-35 ° C fryser.

2. Photoredox ring-åbning polymerisering af l-1

Bemærk: Hele processen foregår i et handskerum med en kold fælde. Alle OCA monomerer er recrystallized i handskerummet før brug. 13 her giver vi eksemplet med polymerisering på DP = 500 ([l -1] /[(bpy)Ni(COD)]/[Zn(HMDS)2] / [BnOH] / [Ir-1] = 500/1/1/1/0.1). Polymerer på forskellige DPs kan også tilberedes ved at justere monomeren masse i overensstemmelse hermed.

  1. Forberedelse af l-1 løsning til polymerisering
    1. Tilføje l-1 (72.2 mg, 375.7 µmol) til en 7-mL scintillation hætteglas.
    2. Opløse l-1 i 722 µL af vandfri THF.
    3. Tilføje 200 µL af l-1 løsning i en anden 7 mL scintillation hætteglas udstyret med en røre bar.
    4. Tilsættes 100 µL af vandfri THF i 7 mL scintillation hætteglas.
    5. Cap hætteglasset og Anbring l-1 løsning i en kold fælde.
    6. Slukke handskerummet lys.
      OBS: Det er nødvendigt at slukke handskerummet lys at undgå deaktivering af Ir-1 før polymerisering.
  2. Køle ned den kolde fælde
    1. Inde i kassen, sæt et termometer i en kold fælde.
    2. Uden for boksen, tilføje ca. 500 mL ethanol i dewar kolbe.
    3. Tilføj flydende kvælstof i dewar kolbe.
    4. Indlæse KGW dewar kolbe til kolde fælden.
    5. Cool kolde fælden til-50 ° C.
    6. Læg opsigt plade nedenunder koldt fælde (Se figur 1).
  3. Udføre photoredox ring-åbning polymerisering
    Bemærk: Før du starter polymerisering, sted sikkerhed goggles at blok blå lys inden for rækkevidde. Alle catalyst systemløsninger er straks taget fra fryseren og tilføjede successivt i 7 mL scintillation hætteglasset indeholdende 20 mg l-1 uden pause eller forstyrrelser over 30 s.
    1. Tilføj (bpy)Ni(COD) løsning (16,4 µL, 0.208 µmol) i 7 mL scintillation hætteglasset indeholdende l-1 (udarbejdet i 2.1).
    2. Tilføj Zn(HMDS)2 løsning (24.4 µL, 0.208 µmol) ind i hætteglasset.
    3. Tilføj BnOH løsning (22,5 µL, 0.208 µmol) ind i hætteglasset.
    4. Tilføje Ir-1 løsning (24,2 µL, 0.0208 µmol) ind i hætteglasset og cap hætteglasset.
    5. Bære beskyttelsesbriller blokerer blåt LED lys.
      Forsigtig: Som blå LED lys med en relativ høj intensitet bruges, bære beskyttelsesbriller under hele processen.
    6. Dreje på den blå LED lys (34 W) og blæser at sprede varmen genereret af LED lys. Direkte lys mod hætteglas i en kold fælde. (Figur 1)
    7. Tænd omrøreren.
    8. Dække den kolde fælde med aluminiumsfolie.
    9. Holde reaktion temperatur på-15 ± 5 ° C og tilføje flydende nitrogen hver 15-20 minutter.
      Bemærk: Vedligeholdelse af reaktion temperatur er vigtigt for polymerisation og MW kontrol.

3. overvåge monomer konvertering ved Fouriertransformation infrarød spektre

Bemærk: Fouriertransformation infrarød spektre (FTIR) registreres på en FT-IR spektrometer udstyret med diamant ATR og Transmission prøveudtagning tilbehør.

  1. På særlige tidspunkter, tilføje en lille alikvot af polymer løsning (20 µL) til en 7-mL scintillation hætteglas, og udjævnet.
  2. Fjerne hætteglas af handskerummet.
  3. Straks drop løsning (3 µL) på FTIR-ATR diamond sampler. Løsningen danner en film inden for 10 s til spektrum måling.
  4. Måle FTIR spektrum af prøven.
    Bemærk: Monomer konverteringen var bestemt af intensitet forholdet mellem 1760 cm-1 og 1805s cm-1: konvertering % = jeg1760/ (jeg1760 + I1805) (repræsentant resulterer i figur 2). Generelt, polymerisering tager ca 1-8 h for DP spænder fra 200 til 1000 (detaljerede kinetik er drøftet i reference 13).

4. målinger af polymer's molekylvægt af gel-gennemtrængning kromatografi

Bemærk: Gel-gennemtrængning kromatografi (GPC) eksperimenter er udført på et system, der er udstyret med en isocratic pumpe med afgasser, flerevinklers laser lysspredning (MALS) detektor (GaAs 30 mW laser ved λ = 690 nm), og differential brydningsindeks (DRI) detektor med en 690-nm lyskilde. Separationer udføres ved hjælp af serielt tilsluttede størrelse udstødelse kolonner (100 Å, 500 Å, 103 Å og 104 Å kolonner, 5 µm, 300 mm × 4,6 mm) ved 35 ° C ved hjælp af THF som den mobile fase med en væskehastighed på 0,35 mL/min. Polymer molekylvægt (MW) og molekylvægt distribution (Ð) bestemmes ved hjælp af Zimm model passer MALS-DRI data. Tilstedeværelsen af metal kompleks i polymeren påvirker ikke GPC måleresultater.

  1. Fjern en lille alikvot af polymer løsning (50 µL) ud af handskerummet.
  2. Tilsæt 100 µL af THF i hætteglasset.
  3. Tilføre GPC sampler prøven.
  4. Analysere resultatet, når GPC run er afsluttet.
    Bemærk: Polymeren skal være monodispersed med smalle Đ (repræsentant resulterer i figur 3). Polymer (20 mg) kan tørres og vaskes af 1 mL diethylether indeholdende 1% HOAc og 1 mL methanol, der kan fjerne 87% af Ni og 50% af Zn komplekser, bestemmes af Induktivt koblet plasma massespektrometri (ICP-MS).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Konvertering af OCA er overvåget af Fouriertransformation infrarød spektroskopi, som vist i figur 2. Peak på 1805 cm-1 er tildelt som anhydrid bond strækning i OCA; peak på 1760 cm-1 svarer til dannelsen af ester obligation i polymeren. Når den monomer peak på 1805 cm-1 helt forsvinder, er polymerisering færdig.

MW og Đ af den resulterende polymer er karakteriseret ved en gel gennemtrængning kromatografi. Figur 3 viser kontrolleret photoredox ring-åbning polymerisering af OCAs med DP spænder fra 200 til 1000. Stigende monomeren feed ratio ([l-1] /[Zn(HMDS)2] forholdet) fører til en øget og forventede Mn af den resulterende polymer. Derudover Mn af polymerer stiger lineært med indledende [l -1] / [Ni] / [Zn] / [Ir-1] forholdet op til 1000/1/1/0.1, og alle Đ værdierne er < 1.1.

NMR studier måle stereokemi opnåede polymer. ROP OCAs medieret af organocatalyst, som dimethylaminopyridine kan fremkalde epimerisering på α-methine for OCAs forsynet med fratagelse af elektron grupper. 8 , 17 homodecoupling 1H NMR af disse polymerer udstillet flere toppe i α-methine region, som angiver tab af stereoregularity i polymerisering. Bruge vores metode, viser homodecoupling 1H NMR undersøgelse enkelt peak på α-methine region (5.0-5.3 ppm), hvilket angiver, at den opnåede polymer isotactic uden epimerisering (figur 4).

Figure 1
Figur 1. Ordningen af Ni/Zn-medieret photoredox ROP af l -1. Photoredox polymerisation foregår i et handskerum med kold fælde, bestråles af LED-lys med en kølende ventilator til at holde temperaturen. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2. FTIR spektre af a l -1 og b reaktionsblandingen under photoredox polymerisering. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3. a MNielsen og molekylvægt distribution jordlodder (Mw/Mn) af 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) repræsentative gel-gennemtrængning kromatografi (GPC) spor af photoredox polymerisation reaktion i panelet (a). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Fig. 4. NMR spektre af poly (l -1). (a) 1H NMR spektret; (b) 1H homodecoupling NMR spektret. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Den kritiske trin i protokollen er at bevare reaktion temperaturen på-15 ± 5 ° C. Alle katalysatorer løsninger og OCA monomerer skal opbevares i en handskerummet fryser ved-35 ° C før polymerisering. Reaktion hætteglassene skal pre afkølet i en kold fælde. Under reaktionen, da LED lys afleder varmen, er det nødvendigt at overvåge reaktionen hver 15-20 minutter. Når temperaturen hæves op til-10 ° C, lægges flydende kvælstof i dewar at køle fælden. Den lave temperatur skyldes dannelsen af Ni(CO) kompleks ved stuetemperatur, hvilket er til skade for kontrolleret photoredox polymerisation og påvirker MW og Đ. 13

Syntese forsøg fra O- carboxyanhydrides med GigE funktionelle grupper af organocatalysts har været plaget af ukontrolleret polymerisering herunder epimerisering, hvilket hæmmer forberedelse af stereoregular høj-MW polymerer. Denne photoredox kontrolleret ROP polymerisering kan med held forberede stereoregular high-MW polymerer med DP at nå 1000 for forskellige OCA monomerer, der er dokumenteret i reference 13. Copolymerization af forskellige OCA monomerer ved sekventiel er også krævende ved hjælp af vores metoder. Men for L- mandelic OCA monomerer, MW kontrol ikke nået på høj DPs. Vi i øjeblikket ved at undersøge denne metode og forsøger at udvikle en ny katalysator strategi for en polymerisering.

Afslutningsvis, tilbyder vores Ni/Zn-medieret photoredox polymerisering protokol en strategi for at opnå hurtig, kontrolleret OCA polymerisering for at forberede stereoregular poly (α-hydroxy syrer) og deres copolymerer forsynet med forskellige funktionelle sidekæde grupper. Vi forventer, at vores nye strategi giver mulighed for generation af nye polyester med ønskeligt makroskopiske egenskaber som stivhed, elasticitet og bionedbrydelighed. Denne metode kan også være nyttige for nye fabrication teknikker som lys-cured nanoimprinting litografi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ikke konkurrerende finansielle interesser. En foreløbig patent (US Patent ansøgning No: 62/414,016) har indgivet vedrørende resultaterne præsenteres i dette dokument.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af start-up finansiering fra Virginia Polytechnic Institute og State University. Q.F. anerkender støtte fra National Natural Science Foundation of China (21504047), Natural Science Foundation i Jiangsu-provinsen (BK20150834), Nanjing Universitet af indlæg og telekommunikation videnskabelige fundament 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).
Kontrolleret Photoredox Ring-åbning polymerisering af <em>O</em>- Carboxyanhydrides medieret af Ni/Zn komplekser
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).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