Sarmal polikarbodiimidden Kopolimer ve Bunların Triazole Türevleri elde edilen kendinden montaj morfolojileri

Bu protokolün genel amacı, değiştirilebilir kolye grupları taşıyan sarmal polikarbodiimidlere rasyonel bir sentetik yaklaşım göstermek ve bunlardan birleştirilen ikincil yapıları atomik kuvvet mikroskobu vasıtasıyla görselleştirmektir. Bu çalışmalar, arzu edilen mimarilerin hazırlanması için deneysel prosedürler geliştirmek için özel bir ilgi alanıdır. Bu mimariler daha sonra potansiyel sensörler, optik anahtarlar veya biyomedikal uygulamalar olarak kullanılabilir.

Bu tekniğin temel avantajı, çörekler, kurdeleler, lifler, süper sarmallar, küreler vb. gibi özel montajlar yapmak için farklı polikarbodiimid iskelelere kolayca uygulanabilmesidir. Bu tekniğin anlamı, potansiyel ilaç taşıyıcıları olarak sarmal polikarbodiimid iskelesinin kullanılmasına kadar uzanır. Çünkü bu parti benzeri mikromoleküller, kontrol edilebilir bir şekilde benzersiz bir mimaride kendi kendine bir araya gelir.

Bu işleme başlamak için, bir torpido gözünde manyetik bir karıştırma çubuğu içeren temiz bir 20 mililitrelik parıldama şişesine bir gram ET monomer ve 0.894 gram pH monomeri ekleyin. Ardından, sintilasyon şişesine 0.018 gram BINOL katalizörü ekleyin. Yaklaşık üç ila beş mililitre susuz kloroform ekleyin ve hem monomeri hem de katalizörü çözmek için hafifçe karıştırın.

Şişeyi kapattıktan sonra, reaksiyon karışımının gece boyunca 25 santigrat derecede karışmasına izin verin. Polimeri beş ila on mililitre kloroform içinde yeniden çözün ve artık katalizörü çıkarmak için 250 mililitre metanol içinde yeniden çökeltin. Ardından, metanolü çıkarmak için çökelticiyi 24 saat boyunca yüksek vakum altında kurutun.

Torpido gözünde, 0.25 gram R 50 etynol 50 fenol bileşimi içeren bir parıldama şişesine beş mililitre susuz THF ve bir manyetik karıştırma çubuğu ekleyin. Ardından, sintilasyon şişesine istenen amidin 0.146 gramını ekleyin. Bunu takiben, sintilasyon şişesine 0.022 gram bakır iyodür katalizörü ekleyin.

Homojen bir süspansiyon oluşturmak için çözeltinin iki dakika karışmasına izin verin. Şimdi, homojen süspansiyona 0.713 gram DBU ekleyin ve 25 santigrat derecede iki saat boyunca karışmasına izin verin. Döngüsel reaksiyon iki saat boyunca yapılmalıdır.

Çözünmeyen emülsif organik çözücüler gibi sert jel oluşumunu önlemek için uzun reaksiyon süresinden kaçınılmalıdır. Şişeyi torpido gözünden çıkardıktan sonra, manyetik karıştırma çubuğunu çıkarın ve yeşilimsi, jel benzeri çözeltiyi 0,5 mililitre DBU içeren 250 mililitre soğuk metanole enjekte edin. Oluşan triazol polimerini 15 mililitrelik fritli bir huni kullanarak süzülerek toplayın ve bir kez 250 mililitre metanol ile yıkayın.

Saflaştırmayı tekrarladıktan sonra, metanolü çıkarmak için tıklama reaksiyonunun ürününü 24 saat boyunca yüksek vakum altında kurutun. Torpido gözünde, 0.101 gram PMDETA içeren bir sintilasyon şişesinde 0.029 gram bakır klorür katalizörü ile 0.1 gram makro başlatıcı karıştırın. Şişeye manyetik bir karıştırma çubuğu ekledikten sonra, 1.51 gram taze damıtılmış stiren ekleyin.

Ardından, reaktifleri çözmek için yaklaşık 12 mililitre susuz toluen ekleyin. Flakon kapatıldıktan ve torpido gözünden çıkarıldıktan sonra, bir yağ banyosuna daldırın ve sıcaklığı artırın. Reaksiyon karışımını bir çeker ocakta 12 saat boyunca istenen sıcaklıkta karıştırın.

Manyetik karıştırma çubuğunu çıkardıktan sonra, reaksiyon karışımını 0,5 mililitre DBU içeren 250 mililitre soğuk metanol içine dökün. Daha sonra, oluşan pulları 15 mililitrelik fritli bir huni kullanarak süzülerek toplayın ve malzemeyi yaklaşık 50 mililitre soğuk metanol ile bir kez yıkayın. Her bir polimerik stok çözeltisini, bir silikon gofret üzerinde biriktirmeden önce 0.45 mikrometre PTFV şırınga filtresinden süzün.

Silikon gofret üzerine 200 mikrolitre numune bıraktıktan hemen sonra, AFM ölçümleri için tüm gofret yüzeyini tek tip bir polimerik filmle kaplamak için bir spin kaplama makinesi kullanın. R ve S serisi polikarbodiimidlere yol açan BINAL R veya S titanyum katalizör aracılı koordinasyon yerleştirme polimerizasyonu burada gösterilmiştir. Polikarbodiimid-g-polistirenler veya PSPCD'ler üretmek için ATRP reaksiyonunda makro başlatıcılar olarak kullanılan triazol polikarbodiimidlerin sentezi burada gösterilmektedir.

Makromoleküller, lifler, ilmekli lifler, süper sarmallar, lifli ağlar, şeritler, solucan benzeri agregalar, toroidal yapılar ve kraterler gibi çeşitli karmaşık süper moleküler mimariler oluşturmak için ince bir filmde kendi kendine birleşebilir. Triazol makro başlatıcısının moleküler bir modeli burada gösterilmiştir. Alkin PCD'lerin AFM görüntüleri, lif benzeri morfolojilerin oluşumunu doğrular.

Genel olarak, stok çözeltilerinin seyreltilmesi, oluşan agrega morfolojilerinin boyutunun azalmasına neden oldu. PSPCD'lerden oluşan morfolojiler, kloroform stoğundan kaplanmış spin burada gösterilmektedir. Kloroformdaki alkin polikarbodiimid agregasyon davranışlarından farklı olarak, PSPCD'lerin incelenmesi, baskın motifler olarak hem krater benzeri düzenekleri hem de nano boyutlu koroid mimarilerini ortaya çıkardı.

Konsantrasyona bağlı partikül boyutları ile numune biriktirme için tek veya ikili bir çözücü sistemi uygulanırken ayrı nanokürelerin oluşumunu gösteren PSPCD'lerin AFM görüntüleri burada gösterilmektedir. Tek tek makromoleküllerin, SEM ile ölçülen morfolojilerle yakından eşleşen küresel nanopartiküllere montajı burada gösterilmektedir. Dikkat çekici bir şekilde, daha büyük mikron boyutlu agregalar, bir araya toplanmış bireysel nanopartiküllerden ödün verebilir.

Spin kaplama yöntemi, etinol polikarbodiimidlere ve bunların ilgili polistiren türevlerine dayalı olarak lifler, süper sarmallar, halka benzeri mimariler, mikro küreler dahil olmak üzere çoklu tip morfolojileri tekrarlanabilir bir şekilde yapmanın uygun bir yolunu temsil eder. Silikon gofretler üzerinde polikarbodiimid filmler hazırlanırken, AMF görüntülemesi için birkaç saat havayla kurutulmalıdır. Bu sefer, bu makromoleküllerin belirli tanımlanabilir morfolojilere kendi kendini organize etmesini kolaylaştıracağız.

Ve çalışmaların önemli bir pratik bulgusu olarak, ikincil yapıların oluşumunun konsantrasyon ve çözücü tarafından güçlü bir şekilde etkilenmesidir. Bu işlemi takiben TEM, SEM ve XRD gibi diğer yöntemler de uygulanabilir. Bu, sarmal polikarbodiimidlerin yapısı ile ilgili ek sorular sormamızı sağlar.

Amacımız, hassas bir şekilde kontrol edilen kyro-mimarilere ve ayarlanabilir özelliklere sahip malzemeler geliştirmektir. Bu yöntemin polikarbodiimidlerle ilgili gelecekteki uygulamaları, kiro sensörlerinin geliştirilmesini veya ilaç dağıtımı için taşıyıcı olarak küresel agregaların oluşturulmasını içerebilir. Ek olarak, ilginç kyro-optik anahtarlama özellikleri sergileyen tanımlanmış mikro yapılara sahip yeni moleküler iskeleler tasarlayabiliriz