Bir görünür ışık fotokatalistinin olarak Perylene kullanarak Fonksiyonlu Vinil Monomer Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu

Bu prosedürün genel amacı, atom transfer radikali polimerizasyonu için görünür bir ışık fotokatalizörü olarak perilen kullanarak iyi tanımlanmış polimetil metakrilat üretmektir. Bu prosedürün genel amacı, atom transfer radikal polimerizasyonu için organik bir fotokatalizör olarak perilen kullanarak iyi tanımlanmış polimetil metakrilat üretmektir. Bu yöntem, organik kataliz ve fotoredoks katalizi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir, örneğin, geçiş metali komplekslerini perilen gibi organik boyalarla değiştirebilir miyiz?

Bu tekniğin temel avantajı, atom transfer radikal polimerizasyonunda yaygın olarak kullanılan metal katalizörün, yaygın bir organik boya olan perilen ile değiştirilebilmesidir. Bu yöntemin görsel gösterimi, araştırma grupları arasında tekrarlanabilirliği sağlamak için kritik öneme sahiptir, çünkü kesin reaksiyon kurulumunun deneyin sonucu üzerinde önemli bir etkisi olabilir. Tüm reaktifleri metin protokolünde açıklandığı gibi hazırlayın ve oda sıcaklığına gelmelerine izin verin.

Renk bozulması veya katı partikül oluşumu gibi herhangi bir kontaminasyon belirtisi olmadığından emin olmak için kullanmadan önce tüm reaktifleri inceleyin. Bir nitrojen atmosferi torpido gözünde, 100 mililitrelik bir reaksiyon tüpüne küçük bir karıştırma çubuğu yerleştirin. 9.5 miligram perilen ve ardından 4.00 mililitre dimetilformamid veya DMF ekleyin.

Bu karışıma 4.00 mililitre metil metakrilat veya MMA ekleyin. Şişeyi, beyaz ışık yayan diyot şeritleri ile aydınlatılan 900 mililitrelik bir beher içinde 400 rpm'ye ayarlanmış bir karıştırma plakasına yerleştirin. Diğer ışık kaynaklarından gelen aydınlatmayı sınırlayın.

Reaksiyonu başlatmak için, pipet yoluyla 65.6 mikrolitre etil alfa-bromofenilasetat veya EBP ekleyin. Reaksiyonu sürekli aydınlatma altında yirmi dört saat karıştırın. Tezgah üstünde, 0.70 mililitre bütillenmiş hidroksitoluen veya BHT'yi döteryumlu kloroform çözeltisi içinde iki mililitrelik bir şişeye dağıtın ve bir septum kapağı ile kapatın.

Bu şişeyi polimerizasyonun gerçekleştirildiği torpido gözüne getirin. Reaksiyon karışımının 0.20 mililitresini çıkarmak için bir şırınga kullanın. Şırınganın içeriğini, 250 ppm BHT ve döteryumlu kloroform çözeltisi içeren iki mililitrelik şişeye enjekte edin.

Polimerizasyonun tamamen söndürülmesini sağlamak için pistonu birkaç kez geri çekin ve içeri itin. Daha sonra, iki mililitrelik şişenin içeriğini bir NMR spektroskopi tüpüne aktarın. Yüzde dönüşümü için bu örneği proton NMR spektroskopisi ile analiz edin.

Analizden sonra, NMR spektroskopi tüpünün içeriğini temiz bir 20 mililitrelik sintilasyon şişesine dökün. Çözücüyü düşük basınç altında buharlaştırın. Ardından, numuneyi 1.00 mililitre tetrahidrofuran içinde yeniden çözün.

Numuneyi 0.45 mikronluk bir şırınga filtresinden iki mililitrelik temiz bir şişeye gönderin. Sayı, ortalama moleküler ağırlık, ağırlık, ortalama moleküler ağırlık ve dağılımı belirlemek için numuneyi çok açılı ışık saçılımı ile birlikte jel geçirgenlik kromatografisi veya GPC yoluyla analiz edin. Polimetil metakrilat ürününü izole etmek ve saflaştırmak için, önce reaksiyon karışımının içeriğini elli kat fazla metanole dökerek ve en az bir saat karıştırmaya bırakarak polimerizasyon reaksiyonunu söndürün.

Polimetil metakrilatı vakumlu filtrasyon ile metanolden izole edin. Ardından, polimeri ilave 100 mililitre metanol ile durulayın. Polimeri diklorometan içinde yeniden çözün ve bu adımları iki kez tekrarlayın.

Bir nitrojen atmosferi torpido gözünde, 544 miligram polimetil metakrilat makro başlatıcıyı, küçük bir karıştırma çubuğu ile donatılmış 20 mililitrelik bir sintilasyon şişesine yerleştirin. Daha sonra, sintilasyon şişesine 2.4 miligram perilen ve ardından 4.00 mililitre dimetilformamid ekleyin. Şişeyi, beyaz LED şeritleri ile aydınlatılan bir beher içinde 900 rpm'ye ayarlanmış bir karıştırma plakasına yerleştirin.

Diğer ışık kaynaklarından gelen aydınlatmayı sınırlayın. Bu karışıma pipet ile 4.96 mililitre stiren ekleyin ve reaksiyonu sürekli aydınlatma altında yirmi dört saat boyunca karıştırın. Son olarak, polimetil metakrilat blok polistiren ürününü daha önce olduğu gibi izole edin ve saflaştırın.

Burada, bu teknik kullanılarak işlevselleştirilmiş vinil monomerlerin polimerizasyonunun temsili sonuçları gösterilmiştir. Reaksiyon parametrelerinin ayarlanması, polimerizasyonun sonucu üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Bu şekil, video prosedüründe açıklandığı gibi izole edilmiş bir polimetil metakrilat makro başlatıcı kullanılarak blok kopolimerizasyonunun sonuçlarını göstermektedir.

Bu şekilde zincirleme uzatma yeteneği, bir atom transfer mekanizmasına destek verir. Bu videoyu izledikten sonra, atom transfer radikal polimerizasyonu için görünür bir ışık fotokatalizörü olarak perilen kullanılarak iyi tanımlanmış polimerlerin ve blok kopolimerlerin nasıl üretileceği ve izole edileceği konusunda çalışma anlayışına sahip olmalısınız.