Kaynaşmış Halka Siklookten Monomerlerine Dayanan Depolimerize Edilebilir Olefinik Polimerler

Summary

Burada, trans-siklobütan kaynaşmış siklooktenlerin (tCBCO) hazırlanması, depolimerize edilebilir olefinik polimerler hazırlamak için polimerizasyonları ve bu polimerlerin hafif koşullar altında depolimerizasyonu için protokolleri açıklıyoruz. Ek olarak, depolimerize edilebilir ağların hazırlanması ve bu sisteme dayalı sert doğrusal plastiklerin sıkıştırma kalıplanması için protokoller açıklanmaktadır.

Abstract

Sentetik polimerlerin artan tüketimi ve polimer atıklarının birikmesi, sürdürülebilir malzemelere giden yeni yollara acil bir ihtiyaç duyulmasına neden olmuştur. Monomerlere (CRM) kimyasal geri dönüşüm yoluyla kapalı döngü polimer ekonomisi elde etmek bu kadar umut verici bir yoldur. Grubumuz yakın zamanda trans-siklobütan kaynaşmış siklookten (tCBCO) monomerlerinin halka açma metatez polimerizasyonu (ROMP) ile hazırlanan polimerlere dayalı yeni bir CRM sistemi bildirmiştir. Bu sistem, ortam sıcaklıklarında polimerizasyon kolaylığı, hafif koşullar altında monomerlere kantitatif depolimerizasyon ve çok çeşitli işlevler ve termomekanik özellikler dahil olmak üzere birçok önemli avantaj sunar. Burada, elastikpolimer ağlarının hazırlanması ve doğrusal termoplastik polimerlerin sıkıştırma kalıplanması da dahil olmak üzere, t CBCO bazlı monomerlerin ve bunlara karşılık gelen polimerlerin hazırlanması için ayrıntılı protokolleri ana hatlarıyla belirtiyoruz. Ayrıca, yüksek halka gerinimli E-alkene tCBCO monomerlerinin hazırlanmasını ve canlı polimerizasyonunu da özetliyoruz. Son olarak, doğrusal polimerlerin ve polimer ağlarının depolimerizasyonu için prosedürler de gösterilmiştir.

Introduction

Sentetik polimerlerin çok yönlü ve sağlam doğası, onları modern insan varlığının her yerde bulunan bir fikstürü haline getirmiştir. Kapak tarafında, aynı sağlam ve çevreye dayanıklı özellikler, polimer atıklarını son derece kalıcı hale getirir. Bu, şimdiye kadar yapılmış tüm sentetik polimerlerin büyük bir kısmının çöp sahalarında sona erdiği gerçeğiyle birlikte¹, çevresel etkileri hakkında meşru endişeler uyandırmıştır². Ek olarak, geleneksel polimer ekonomisinin açık döngülü doğası, petrokimyasal kaynakların istikrarlı bir şekilde tüketilmesine ve artan bir karbon ayak izine neden olmuştur³. Kap....

Protocol

NOT: Aşağıda özetlenen protokoller, daha önce^15,18,19 olarak bildirilen deneysel prosedürlerin ayrıntılı formlarıdır. Küçük moleküllerin ve polimerlerin karakterizasyonu daha önce^15,18 olarak bildirilmiştir. Ek olarak, monomerlerin ve polimerlerin sentezleri ve polimerlerin depolimerizasyonu, nitril eldivenler, güvenlik gözlükleri ve bir laboratuvar önlüğü de dahil olmak üzere uygun kişisel koruyucu ekipmanlara (KKD) sahip bir duman davlumbazının içinde yapılmalıdır.

1. tCBCO....

Results

Burada tartışılan daha önce yayınlanmış temsili sonuçlar^15,18,19. Şekil 5, G2 (kırmızı eğri)15 ile geleneksel ROMP tarafından hazırlanan polimer P1 için GPC izlerini ve G1 / PPh₃ (siyah) ¹⁸ ile E ^M1'in canlı ROMP'sini göstermektedir.......

Discussion

TCBCO monomerleri ortak bir öncülden hazırlanabilir: maleik anhidrit ve 1,5-siklooktadien, anhidrit 1'in [2 + 2] fotosikloadduktu. Ham anhidrit 1'in saflaştırılması zor olduğundan, ancak kolayca hidrolize edilebildiğinden, ham fotoreaksiyon karışımı, kolayca izole edilebilir metil ester-asit 2'yi elde etmek için metanoliz koşullarına tabi tutulur. Kolon kromatografisinden sonra 2'nin yeniden kristalleşmesi, 2'nin saf trans-siklobütan iz.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
1 ve 3 dram şişeleri	VWR	66011-041, 66011-100
1,4-bütandiol	Sigma-Aldrich	240559-100G
1,5-siklooktadien	ACROS	AC297120010
1-bütanol	Fisher	A399-1
20 mL sintilasyon şişeleri	VWR	66022-081
Asetik Anhidrit	Alfa-Aesar
Aseton	Fisher	A18-20
Alüminyum destekli TLC plakalar	Silicycle	TLA-R10011B-323
Amonyum hidroksit	Fisher	A669-212
Anilin	TCI	A0463500G
BD precisionglide (18 G)	Fisher
Kloroform	Fisher	C298-4
Dolaşım için sütun (gümüş nitrat muameleli silika jel ile paketlenecek)			Yaklaşık 1 cm yarıçaplı ve 25 cm uzunluğunda, her iki ucunda iç dişli
d-Kloroform	Cambridge İzotopları	DLM-7-100
Diklorometan	VWR	BDH1113-19L
EDC. Hcl; 3- (3-dimetilaminopropil) -1-etil-karbodiimid hidroklorür	Chemimpex	00050
Etil Asetat	Fisher	E145-20
Etil Vinil Eter	Sigma-Aldrich	422177-250ML
Cam kromatografi kolonları	Şirket içinde üretilmiştir	D = 20 mm, L = 450 mm ve D = 40 mm, L = 450 mm	Kolonlar, bir ucunda bir teflon musluk ve gerektiğinde bir solvent rezervuarını yerleştirmek için 24/40 buzlu cam bağlantı ile donatılmıştır.
Grubbs Catalyst 1.Nesil (M102)	Sigma-Aldrich	579726-1G
Grubbs Catalyst 2.Nesil (M204)	Sigma-Aldrich	569747-100MG
Hexanes	Fisher	H292-20
Hidrolik pres	Carver Instruments	#3912	Sıcaklık kontrol modülleri ile birleştiğinde (aşağıya bakınız)
Hidroklorik asit	Fisher
Maleik Anhidrit	ACROS	AC125240010
Metanol	Fisher	A412-20
Mikro esansiyel Hydrion pH kağıdı (1-13 pH)	Fisher	14-850-120
Normject Luer Lock şırıngaları (1, 3 ve 10 mL)	VWR	89174-491, 53547-014 ve 53547-010
Fotoreaktör odası	Rayonet	RPR-100
QuadraPure TU (katalizör tutucu)	Sigma-Aldrich	655422-5G
Kuvars tüpler	Şirket içinde üretilmiştir	D=2", L=12.5" ve D=1.5", L=10.5"
Rotavap	Buchi
SciLog Accu Dijital Ölçüm Pompası MP- 40	Parker		500 mL kapasiteli
Siliaflash Düzensiz Silika, F60	Silicycle	R10030B-25KG
Gümüş Nitrat	ACROS	AC197680050
Sodyum hidroksit	VWR	BDH9292-2.5KG
Çelik Kalıp	Şirket içinde üretilmiştir	Kalıp boşluğunun genel boyutları: uzunluk 20 mm, genişlik 7 mm ve derinlik 1 mm; ölçü boyutları: uzunluk 10 mm, genişlik 3 mm)
Çelik Levhalar	Şirket içinde üretilmiştir	100 mm x 150 mm x 1 mm
Teflon Kalıp (6 boşluklu)	Şirket içinde üretilmiştir	Genel boşluk boyutları: uzunluk 25 mm, genişlik 8,35 mm ve derinlik 0,8 mm; ölçü boyutları: uzunluk 5 mm, genişlik 2 mm)
Teflon Levhalar (0,005" kalınlığında)	McMaster-Carr	8569K61
Sıcaklık Kontrol Modülleri	Omega	C9000A ve C9000	° C üniteleri (biri üst diğeri alt için olmak üzere iki modül)
Trifenil Fosfin	TCI	T0519500G
UV lambaları	Rayonet	RPR2537A ve RPR3000A
Vakum pompası	Welch Duoseal
Whatman Filtre Kağıdı (sınıf 2)	VWR	09-810F	filtre kağıdı