Photoredox yüzük-açılış polimerizasyon O- Carboxyanhydrides Ni/Zn kompleksleri tarafından aracılı ile kontrol

Bu deneyin genel amacı, yüksek moleküler ağırlıklı poli(alfa-hidroksi asitler)in yan zincir fonksiyonel gruplarla kontrollü bir şekilde sentezlenmesidir. Bu yöntem, O-karboksiyanhidritlerden polyesterlerin kontrollü sentezi hakkında polyester sentezi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, polimerizasyonun oldukça verimli olması ve monomerin seri kimyasını etkilememesidir.

Prosedürü göstermek, laboratuvarımdan bir doktora sonrası olan Quanyou Feng olacak. Prosedüre başlamak için, bipy-nikel (KOİ) çinko bis (hmds) benzil alkol ve susuz bir THF olan iridyum katalizörü çözeltilerini hazırlayın. Çözeltileri eksi 35 santigrat derece saklayın.

Ardından, 72.2 miligram yeniden kristalize L1'i yedi mililitrelik bir sintilasyon şişesine yerleştirin. L1'i 722 mikrolitre susuz THF içinde çözün. 200 mikrolitre L1 solüsyonunu karıştırma çubuğu ile başka bir 7 mililitrelik parıldama şişesine aktarın.

Bu şişeye 100 mikrolitre susuz THF ekleyin ve şişeyi kapatın. Seyreltik L1 çözeltisini bir termometre ile birlikte soğuk kuyuya yerleştirin. Devam etmeden önce torpido gözü ışığını kapatın.

Soğuk kuyu için dewar'a yaklaşık 500 mililitre etanol ekleyin. Ardından, dewar'a sıvı nitrojen ekleyin. Dewar'ı bir karıştırma plakasına ve krikoya yerleştirin ve kuyuyu soğutmak için dewar'ı kaldırın.

Soğuk kuyunun eksi 50 santigrat dereceye ulaşmasını bekleyin. Ardından, mavi ışığı engelleyen bir çift koruyucu gözlük alın ve bunları kolayca erişebileceğiniz bir yere yerleştirin. Soğutulmuş L1 çözeltisinin şişesini açın.

Katalizör çözeltilerini dondurucudan çıkarın. 30 saniye boyunca, şişeye 16.4 mikrolitre bipy-nikel (COD), 24.4 mikrolitre çinko bis (hmds), 22.5 mikrolitre benzil alkol ve 24.2 mikrolitre iridyum katalizör çözeltisi ekleyin. Bittiğinde şişeyi kapatın.

Mavi ışığı engelleyen güvenlik gözlüklerini takın. Ardından, 34 watt'lık bir mavi LED ışığı ve küçük bir soğutma fanını açın. Işığı şişeye doğru yönlendirin.

Karıştırma motorunu çalıştırın. Işığı, soğutma fanını örtün ve alüminyum folyo ile iyice soğutun. Reaksiyon sıcaklığını izleyin ve reaksiyonu yaklaşık eksi 15 santigrat derecede tutmak için her 15 ila 20 dakikada bir sıvı nitrojen ekleyin.

Bu prosedürün kritik kısmı, reaksiyon sıcaklığını eksi 15 derece civarında tutmaktır. Sıcaklık eksi 10 dereceden yüksekse, dewar'a sıvı nitrojen eklenmelidir. FDIR spektroskopisi ile monomer dönüşümünü izleyin.

İstenilen polimerizasyon derecesi elde edildikten sonra, polimeri kurutun ve yüzde bir asetik asit içeren bir mililitre dietil eter ve bir mililitre metanol ile yıkayın. Fenil O-karboksiyanhidritin polimerizasyonu FDIR ile izlendi. Yaklaşık 1805 karşılıklı santimetredeki tepe noktası, reaksiyonun ilerlediği L1.As anhidrit bağı gerilmesine karşılık geldi, 1760 karşılıklı santimetrede gelişen zirve, polimerdeki ester bağlarının oluşumunu gösterdi.

Polimerizasyon, 1805 zirvesi tamamen ortadan kalktığında tamamlandı. Jel geçirgenlik kromatografisi, artan monomer besleme oranlarına sahip bir dizi L1 polimerinin moleküler ağırlıklarını ve dağılımını belirlemek için kullanıldı. Sayı ortalama moleküler ağırlığı, ilk monomer katalizör oranları ile doğrusal olarak artmıştır.

Dağılma değerlerinin tümü 1.1'in altındaydı. Polimer stereo kimyasını değerlendirmek için proton NMR spektroskopisi kullanıldı. Bir homodekuplaj çalışması, alfa metin bölgesinde tek bir tepe gösterdi, bu da polimerin izotaktik olduğunu ve bu nedenle herhangi bir epimerizasyon meydana gelmediğini gösterdi.

Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritiktir, çünkü düşük sıcaklıkta fotoredoks polimerizasyonunun onsuz öğrenilmesi zordur. Uygun reaksiyon kurulumu ve sıcaklık kontrolü, kontrollü polimerizasyon için kritik öneme sahiptir. Ustalaştığında, bu teknik düzgün bir şekilde uygulanırsa dört ila altı saat içinde yapılabilir.

Bu prosedürü denerken koruyucu gözlük takmayı unutmayın. Bu videoyu izledikten sonra, fotoredoks halka açma polimerizasyonunun nasıl gerçekleştirileceğini iyi anlamış olmalısınız.