Waiting
Login processing...

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

Chemistry

Kontrollerade Photoredox ringa-öppning polymerisation av O- Carboxyanhydrides medieras av Ni/Zn komplex

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

Ett protokoll för kontrollerade photoredox ringa-öppning polymerisation av O- carboxyanhydrides medieras av Ni/Zn komplex presenteras.

Abstract

Här beskriver vi ett effektivt protokoll som kombinerar photoredox Ni/Ir katalys med användning av en Zn-alkoxide för effektiv ringa-öppning polymerisation, möjliggör syntesen av isotactic poly (α-hydroxy syror) med förväntade molekylvikter (> 140 kDa) och smala molekylvikt distributioner (Mw/Mn < 1.1). Denna ringa-öppning polymerisation medieras av Ni och Zn komplex i närvaro av alkohol initierare och en photoredox Ir katalysator, bestrålad av en Blå lysdiod (400-500 nm). Polymerisation utförs vid en låg temperatur (-15 ° C) att undvika oönskad sidoreaktioner. Komplett monomer förbrukningen kan uppnås inom 4-8 timmar, som tillhandahåller en polymer nära den förväntade molekylvikten med smala molekylviktfördelning. Den resulterade nummer-genomsnittliga molekylvikten visar en linjär korrelation med graden av polymerisation upp till 1000. Homodecoupling 1H NMR studie bekräftar att erhållna polymeren är isotactic utan epimerization. Denna polymerisation rapporteras häri erbjuder en strategi för att uppnå snabba, kontrollerade O- carboxyanhydrides polymerisation för att förbereda stereoregular poly (α-hydroxy syror) och dess sampolymerer med olika funktionella sidokedjan grupper.

Introduction

Poly (α-hydroxisyra) (PAHA) är en viktig klass av biologiskt nedbrytbara och biokompatibla polymerer med applikationer alltifrån biomedicinsk enheter till förpackningsmaterial. 1 , 2 även om PAHAs kan framställas direkt genom polykondensation av α-hydroxisyror, molekylvikt (MWs) av de resulterande PAHAs är generellt låg. 3 ringa-öppning polymerisation (ROP) av laktoner (t.ex. laktid och glykolid) är ett syntetiskt alternativ som ger bättre kontroll på MWs och molekylvikt distribution (Đ) än polykondensation. Men avsaknaden av sidokedjan funktionalitet i PAHAs och i laktoner begränsa mångfalden av fysikaliska och kemiska egenskaper och deras tillämpningar. 4 , 5 sedan 2006, 1,3-dioxolane-2,4-diones, s.k. O- carboxyanhydrides (OCAs), som kan förberedas med en rik variation av sidokedjan funktioner,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12 , 13 har dykt upp som en alternativ klass av högaktiv monomerer för polyester polymerisation. 14 , 15

Katalytiska system för ROP av OCAs kan kategoriseras in i organocatalysts,8,12,16,17 metallorganiska katalysatorer12,18,19 ,20,21 och biokatalysatorer. 22 i allmänhet de ROP av OCAs främjas av organocatalyst intäkter i en mer eller mindre okontrollerat sätt, såsom epimerization (dvs. brist stereoregularity) för OCAs med elektron-återkalla grupper,8,17 oförutsägbara MWs, eller långsam polymerisation kinetik. 13 för att lösa dessa problem, ett aktivt Zn-alkoxide komplex utvecklades för ROP av OCAs. 12 well-controlled ROPs uppnåddes på en låg grad av polymerisation (DP) utan epimerization. Dock kan inte detta Zn-alkoxide katalysator effektivt producera polymerer med en hög grad av polymerisation (DP ≥ 300). 13

Vi har nyligen rapporterat en lovande metod som avsevärt förbättrar anpassningsbarhet och effektivitet av PAHA syntes (figur 1). 13 vi sammanfoga photoredox Ni/Ir katalysatorer som främjar OCA decarboxylation med zink alkoxide att medla ringa-öppning polymerisation av OCAs. Användning av låg temperatur (-15 ° C) och photoredox Ni/Ir katalys accelererar synergistiskt ringa-öppning och decarboxylation av OCA kedja förökningsmaterial samtidigt undvika oönskad sidoreaktioner, t.ex. bildandet av Ni-karbonyl. 23 , 24 vid transmetalation med Ni komplexa den aktiva Zn-alkoxide ligger på kedjan terminus kedja förökningsmaterial. 13

I detta protokoll, vi lägger färska förberedda (bpy)Ni(COD) (bpy = 2, 2'-bipyridyl, COD = 1,5-cyclooctadiene), Zn(HMDS)2 (HMDS = hexamethyldisilazane),25 bensylalkohol (BnOH) och Ir [dF (CF3) ppy]2(dtbbpy) PF6 ( Ir-1, dF (CF3) ppy = 2-(2,4-difluorophenyl) -5-(trifluoromethyl) pyridin, dtbbpy = 4, 4' - di -tert- butyl-2, 2'-bipyridine) i den monomer l-1 lösning26 i ett handskfacket med en kall fälla, i närvaro av en blått LED-ljus (400-500 nm) och en fläkt för att hålla temperatur (figur 1). Temperaturen hålls vid-15 ° C ± 5 ° C under polymerisationen. Omvandlingen av OCA övervakas av Fourier-transform infraröd spektroskopi. Den resulterande polymeren MWs och Đs kännetecknas av en gel permeation chromatography (GPC). Homodecoupling 1H NMR studie avgör om erhållna polymeren är isotactic eller inte. Som de flesta kemikalier är mycket känslig för fukt, är detaljerad video protokollet avsett att hjälpa nya utövare undvika fallgropar som är associerad med photoredox ROP av OCAs.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Varning: Läs alla relevanta material säkerhetsdatablad (MSDS) före användning. Många kemikalier som används i syntesen är akut giftigt och cancerframkallande. Använd alla lämpliga säkerhetsrutiner när du utför reaktion inklusive användning av tekniska kontrollåtgärder (spiskåpa och handskfack) och personlig skyddsutrustning (skyddsglasögon, handskar, labbrock, hellånga byxor, stängd tå skor, blå-ljus blockerar säkerhet skyddsglasögon). Följande förfaranden omfattar standard air-fri hanteringstekniker i ett handskfacket. Alla lösningar överförs med pipett.

1. beredning av katalysator och initiativtagare

Obs: Hela processen utförs i ett handskfacket med en kall fälla. Alla kemikalier är torkade eller renas innan du flyttar in i låda. 13 alla flaskor och glas torkas och uppvärmd i ugnen innan du flyttar in i låda.

  1. Beredning av (bpy)Ni(COD) lösning
    Obs: (bpy)Ni(COD) bör vara nyberedd i situ. Det bör vara i handskfacket frysen (-35 ° C) och användas inom en vecka. Alla andra katalysatorer och initiativtagare lösningar kan lagras i handskfacket frysen över 1 månad.
    1. Väg Ni(COD)2 (3,5 mg, 12,7 µmol, 1.0 eq) en 7 mL scintillation injektionsflaska.
    2. Väg 2, 2 '-bipyridine (5,9 mg, 37,8 µmol) en 7 mL scintillation injektionsflaska.
    3. Lös 2, 2 '-bipyridine i 1 mL vattenfri tetrahydrofuran (THF).
    4. Lägg till resulterande 2, 2 '-bipyridine lösning (337 µL) i injektionsflaskan med Ni(COD)2.
    5. Späd blandningen i 1 mL vattenfri THF.
    6. Förslut flaskan och placera reaktionsblandningen i rumstemperatur i 2 h.
      Obs: Ni(COD)2 är inte löslig i THF, medan (bpy)Ni(COD) är lösligt i THF. Det bör finnas någon nederbörd i lila lösningen efter 2 h.
    7. Lagra den (bpy)Ni(COD) i-35 ° C frysen.
  2. Beredning av Zn(HMDS)2 lösning
    1. Tillsätt Zn(HMDS)2 (3,3 mg, 4 µL, 8,5 µmol) till en 7 mL scintillation injektionsflaska.
    2. Lös den Zn(HMDS)2 i 1 mL vattenfri THF.
    3. Förvara Zn(HMDS)2 lösning i-35 ° C frysen.
  3. Beredning av BnOH lösning
    1. Tillsätt BnOH (4,0 mg, 4 µL, 37,0 µmol) till en 7 mL scintillation injektionsflaska.
    2. Lös upp BnOH i 4 mL vattenfri THF.
    3. Förvara BnOH lösningen i-35 ° C frysen.
  4. Beredning av Ir-1 lösning
    1. Stänga av handskfacket ljuset.
      Varning: Det är nödvändigt att stänga av handskfacket ljuset att undvika inaktivering av Ir-1 innan polymerisation.
    2. Lägga till Ir-1 (2,9 mg, 2.6 µmol) till en 7 mL scintillation injektionsflaska.
    3. Lös upp Ir-1 3 ml vattenfri THF.
    4. Förvara den Ir-1 -lösningen i-35 ° C frysen.

2. Photoredox ringa-öppning polymerisation av l-1

Obs: Hela processen utförs i ett handskfacket med en kall fälla. Alla OCA monomerer är recrystallized i handskfacket före användning. 13 här ger vi exempel på polymerisation på DP = 500 ([l -1] /[(bpy)Ni(COD)]/[Zn(HMDS)2] / [BnOH] / [Ir-1] = 500/1/1/1/0.1). Polymerer på olika DPs kan också förberedas genom att justera monomeren massa med detta.

  1. Beredning av l-1 lösning för polymerisation
    1. Lägga till l-1 (72,2 mg, 375.7 µmol) till en 7 mL scintillation injektionsflaska.
    2. Lös den l-1 i 722 µL vattenfri THF.
    3. Tillsätt 200 µL l-1 -lösning i en annan 7-mL scintillation injektionsflaska utrustad med en uppståndelse bar.
    4. Tillsätt 100 µL av vattenfri THF i injektionsflaskan med 7 mL scintillation.
    5. Cap injektionsflaskan och placera l-1 lösningen i kalla fällan.
    6. Stänga av handskfacket ljuset.
      Varning: Det är nödvändigt att stänga av handskfacket ljuset att undvika inaktivering av Ir-1 innan polymerisation.
  2. Kyla ner kallt fällan
    1. Inuti lådan, sätta en termometer i kalla fällan.
    2. Utanför lådan, tillsätt ca. 500 mL etanol i dewarflaskan eller termosen.
    3. Tillsätt flytande kväve i dewarflaskan eller termosen.
    4. Ladda KGW dewarflaskan eller termosen till kalla fällan.
    5. Coola kalla fällan till-50 ° C.
    6. Put uppståndelse plattan under kylan fälla (se figur 1).
  3. Utföra photoredox ringa-öppning polymerisation
    Obs: Innan du börjar polymerisation, placera skyddsglasögon block blå ljuset inom räckhåll. Alla katalysator systemlösningar omedelbart tas ur frysen och läggs successivt in 7 mL scintillation injektionsflaskan innehållande 20 mg l-1 utan paus eller störningar över 30 s.
    1. Lägga till (bpy)Ni(COD) lösning (16,4 µL, 0.208 µmol) i 7-mL scintillation injektionsflaskan med l-1 (förberedd i 2.1).
    2. Lägg till Zn(HMDS)2 lösning (24,4 µL, 0.208 µmol) i injektionsflaskan.
    3. Lägg till BnOH lösning (22,5 µL, 0.208 µmol) i injektionsflaskan.
    4. Lägg till Ir-1-lösning (24,2 µL, 0.0208 µmol) i injektionsflaskan och cap injektionsflaskan.
    5. Bär skyddsglasögon som blockerar blått LED-ljus.
      Försiktighet: Som blå LED ljus med en relativ hög intensitet används, bär skyddsglasögon under hela processen.
    6. Slå på den blå LED-lampan (34 W) och fläkten för att avleda värmen som alstras av LED ljus. Rikta ljuset mot flaskan i kallt fällan. (Figur 1)
    7. Aktivera omröraren.
    8. Täcka kalla fällan med aluminiumfolie.
    9. Hålla den reaktion temperaturen vid-15 ° c ± 5 ° C och tillsätt flytande kväve varje 15-20 minuter.
      Obs: Underhåll av reaktion temperatur är viktigt för polymerisation och MW kontroll.

3. övervaka monomer omvandlingen av Fourier-transform infraröd spektra

Obs: Fourier-transform infraröd spektra (FTIR) registreras på en FT-IR spektrometer utrustad med Diamond ATR och överföring provtagning tillbehör.

  1. Vid specifika tidpunkter, lägga till en liten alikvot av polymer lösning (20 µL) en 7 mL scintillation injektionsflaska och utjämnat.
  2. Ta bort injektionsflaskan ur handskfacket.
  3. Omedelbart släppa lösningen (3 µL) på FTIR-ATR diamond sampler. Lösningen bildar en film inom 10 s för spektrum mätning.
  4. Mät FTIR spektrumet av provet.
    Obs: Monomer omvandlingen bestämdes av intensitet förhållandet mellan 1760 cm-1 och 1805s cm-1: konvertering % = jag1760/ (jag1760 + I1805) (representativa resultat i figur 2). Allmänhet, polymerisation tar ca 1-8 h för DP alltifrån 200 till 1000 (detaljerad kinetik diskuteras i referens 13).

4. mätning av polymerens molekylvikt av gel-permeation chromatography

Obs: Gel-permeation chromatography (GPC) experiment utförs på ett system som är utrustade med en Isokratisk pump med degasser, Laservarnare ljusspridning (MALS) (GaAs 30 mW laser vid λ = 690 nm), och differentiell brytningsindex (DRI) detektor med en 690-nm ljuskälla. Separationer utförs med seriellt anslutna storlek utslagning kolumner (100 Å, Å, 10 5003 Å och 104 Å kolumner, 5 µm, 300 × 4,6 mm) vid 35 ° C med THF som den mobila fasen med en flödeshastighet av 0,35 mL/min. På polymer molekylvikt (MW) och molekylvikt distribution (Ð) bestäms med hjälp av Zimm modellen passar MALS-DRI data. Förekomsten av belägga med metall komplexa i polymeren påverkar inte GPC mätresultaten.

  1. Ta bort en liten alikvot av polymer lösning (50 µL) ur handskfacket.
  2. Tillsätt 100 µL av THF i injektionsflaskan.
  3. Injicera provet i GPC sampler.
  4. Analysera resultatet när GPC körningen är avslutad.
    Obs: Polymeren ska vara monodispersed med smala Đ (representativa resultat i figur 3). Polymeren (20 mg) kan vara torkade och tvättade av 1 mL dietyleter som innehåller 1% HOAc och 1 mL metanol, som kan ta bort 87% av Ni och 50% av Zn komplex, bestäms av induktivt kopplad plasma-masspektrometri (ICP-MS).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Omvandlingen av OCA övervakas av Fourier-transform infraröd spektroskopi, som visas i figur 2. Toppen vid 1805 cm-1 har tilldelats som sträckan ättiksyraanhydrid bond OCA; toppen vid 1760 cm-1 motsvarar bildandet av ester bond i polymeren. När monomerens peak på 1805 cm-1 helt försvinner, är polymerisation klar.

Den MW och Đ av resulterande polymeren kännetecknas av en gel permeation chromatography. Figur 3 visar kontrollerade photoredox ringa-öppning polymerisation av OCAs med DP alltifrån 200 till 1000. Ökande monomeren foder baserat ([l-1] /[Zn(HMDS)2] förhållandet) leder till en ökad och förväntade Mn av resulterande polymeren. Förutom, Mn för polymerer ökar linjärt med inledande [l -1] / [Ni] / [Zn] / [Ir-1] förhållande upp till 1000/1/1/0.1, och alla Đ värden är < 1.1.

NMR studier mäta stereokemin erhållna polymer. ROP av OCAs medieras av organocatalyst såsom dimethylaminopyridine kan inducera epimerization på den α-methine för OCAs med elektron-återkalla grupper. 8 , 17 homodecoupling 1H NMR av dessa polymerer uppvisade flera toppar i α-methine-regionen, som indikerar förlust av stereoregularity i polymerisationen. Med vår metod, visar homodecoupling 1H NMR studie enskild topp på α-methine region (5.0-5.3 ppm), vilket indikerar att den erhållna polymeren är isotactic utan epimerization (figur 4).

Figure 1
Figur 1. Systematiken i Ni/Zn-medierad photoredox ROP av l -1. Photoredox polymerisation sker i ett handskfacket med kallt fälla, bestrålas av LED-ljus med en kylfläkt att hålla temperaturen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2. FTIR spektra av (a) l -1 och b reaktionsblandningen under photoredox polymerisationen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3. (a) tomter Mn och molekylvikt distribution (Mw/Mn) av poly (l-1) kontra [l-1] /[Zn(HMDS)2] baserat ([(bpy)Ni(COD)]/[Zn(HMDS)2] / [BnOH] / [ IR-1] = 1/1/1/0,1). b representativa gel-permeation chromatography (GPC) spår av photoredox polymerisation reaktionen i panelen (a). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4. NMR-spektra av poly (l -1). (a) 1H NMR spectrumen; (b) 1H homodecoupling NMR spectrumen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det kritiska steget inom protokollet är att upprätthålla den reaktion temperaturen vid-15 ° c ± 5 ° C. Alla katalysatorer lösningar och OCA monomerer måste lagras i handskfacket frys vid-35 ° C före polymerisation. Reaktionskärlen måste vara nedkylda i den kalla fällan. Under reaktionen, eftersom LED-lampan avleder värme, är det nödvändigt att övervaka reaktionen var 15-20 minuter. När temperaturen höjs upp till-10 ° C, flytande kväve ska läggas in i dewar svalna fällan. Anledningen till den låga temperaturen är bildandet av Ni(CO) komplex vid rumstemperatur, som är till nackdel för kontrollerade photoredox polymerisation och påverkar MW och Đ. 13

Syntes försök från O- carboxyanhydrides med pendent funktionella grupper av organocatalysts har plågats av okontrollerad polymerisation inbegripet epimerization, som hämmar utarbetandet av stereoregular hög-MW polymerer. Denna photoredox kontrollerade ROP polymerisation kan lyckas förbereda stereoregular hög-MW polymerer med DP når 1000 för olika OCA monomerer, som dokumenteras i referens 13. Copolymerization av olika OCA monomerer genom sekventiell tillägg är också mindre krävande med våra metoder. För L- mandel OCA monomerer, har dock kontrollen MW inte uppnåtts på hög DPs. Vi är för närvarande undersöker denna metod och försöka utveckla en ny katalysator strategi för polymerisation.

Sammanfattningsvis erbjuder våra Ni/Zn-medierad photoredox polymerisation protokollet en strategi för att uppnå snabba, kontrollerade OCA polymerisation för att förbereda stereoregular poly (α-hydroxy syror) och deras sampolymerer med olika funktionella sidokedjan grupper. Vi förväntar oss att vår nya strategi möjliggör generering av nya polyestrar med önskvärda makroskopiska egenskaper såsom styvhet, elasticitet och nedbrytbarhet. Denna metod kan också vara användbart för nya fabrication tekniker såsom ljushärdande nanoimprinting litografi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna förklarar inget konkurrerande finansiella intressen. Provisoriska patent (US Patent ansökan nr: 62/414,016) har lämnats in som hänför sig till de resultat som presenteras i detta dokument.

Acknowledgments

Detta arbete stöds av startfinansiering från Virginia Polytechnic Institute och State University. Q.F. erkänner stöd från National Natural Science Foundation Kina (21504047), naturvetenskap Foundation i Jiangsu-provinsen (BK20150834), Nanjing universitet för post och telekommunikation vetenskapliga stiftelsen 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

Kemi frågan 129 ringa-öppning polymerisation O- Carboxyanhydride Photoredox Poly (α-hydroxy syror) Polyester levande polymerisation
Kontrollerade Photoredox ringa-öppning polymerisation av <em>O</em>- Carboxyanhydrides medieras av Ni/Zn komplex
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