Name: Photoredox yüzük-açılış polimerizasyon O- Carboxyanhydrides Ni/Zn kompleksleri tarafından aracılı ile kontrol (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 48 s
Description: Öğrenin, Ni/Zn kompleksleri ile fotoredoks halka-açılış polimerizasyonu kullanarak yüksek molekül ağırlıklı poli(alfa-hidroksi asitler) sentezleme yöntemini. Bu kontrollü polimerizasyon tekniği, fonksiyonel yan zincirler ekleyerek polyester üretiminde verimlilik sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu eser Virginia Politeknik Enstitüsü ve Eyalet Üniversitesi açılış fon tarafından desteklenmiştir. Q.F. destek Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin (21504047), Jiangsu Province, Doğa Bilimleri Vakfı (BK20150834), Nanjing Üniversitesi Mesajını ve telekomünikasyon bilimsel Vakfı NUPTSF (NY214179) kabul eder.

Dikkat: Tüm malzeme güvenlik bilgi formları (MSDS) kullanmadan önce lütfen danışın. Sentezinde kullanılan birçok akut toksik ve kanserojen kimyasallardır. Lütfen tüm uygun güvenlik uygulamaları (duman hood ve torpido) mühendislik kontrolleri ve kişisel koruyucu ekipman (koruyucu gözlük, eldiven, önlük, tam uzunlukta pantolon, kapalı-toe ayakkabı, mavi ışık kullanımı dahil tepki yerine getirirken kullanın Emanet engelleme gözlükler). Aşağıdaki yordamlar bir eldiven kutusunda Standart serbest yayını işleme teknikleri içerir. Tüm çözümler pipet kullanarak transfer edilir.
1. hazırlanması katalizör ve başlatıcı
Not: Tüm süreç ile soğuk bir tuzak bir torpido gözünde yapılır. Tüm kimyasallar kurutulmuş veya kutuya geçmeden önce saf. 13 tüm şişeleri ve Züccaciye Mağazaları kuru ve kutuya geçmeden önce fırında ısıtılmış.
<ol><li>
(Bpy)Ni(COD) çözelti hazırlanması Not: (bpy)Ni(COD) taze hazırlanmış situ içinde. Torpido dondurucu (-35 ° C) depolanan ve bir hafta içinde kullanılan gerekir. Tüm diğer katalizörler ve başlatıcı çözümleri torpido buzlukta 1 ay depolanabilir.<ol>
<li>Ni(COD)2 (3.5 mg, 12,7 µmol, 1.0 eq) 7-mL mercek şişe tartın.</li>
		<li>2, 2 '-bipyridine (5.9 mg, 37.8 µmol) 7-mL mercek şişe içine tartın.</li>
		<li>2, 2 '-bipyridine susuz tetrahydrofuran (THF) 1 ml geçiyoruz.</li>
		<li>Elde edilen 2, 2'bipyridine çözüm (337 µL) içeren Ni(COD)2şişe içine ekleyin.</li>
		<li>Susuz THF 1 mL karışımı sulandırmak.</li>
		<li>Şişeyi kap ve 2 h için oda sıcaklığında tepki karışımı yerleştirin. Not: Ni(COD)2 THF içinde çözünür değildir Oysa (bpy)Ni(COD) THF içinde çözünür. Mor çözüm yok yağış 2 h sonra olmalıdır.</li>
		<li>Mağaza (bpy)Ni(COD)-35 ° C dondurucu.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Zn(HMDS)2 çözüm hazırlanması
	<ol>
<li>Zn(HMDS)2 (3.3 mg, 4 µL, 8,5 µmol) 7-mL mercek şişe ekleyin.</li>
		<li>Susuz THF 1 ml Zn(HMDS)2 geçiyoruz.</li>
		<li>Zn(HMDS)2 çözüm-35 ° C dondurucuda saklayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
BnOH çözüm hazırlanması
	<ol>
<li>BnOH (4,0 mg, 4 µL, 37,0 µmol) 7-mL mercek şişe ekleyin.</li>
		<li>Susuz THF 4 ml BnOH geçiyoruz.</li>
		<li>BnOH çözüm-35 ° C dondurucuda saklayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
IR-1 çözüm hazırlanması
	<ol>
<li>Torpido Işığı söndür. Dikkat: Daha önce polimerizasyon IR-1 , etkinliğini önlemek için torpido ışığı kapatmak gereklidir.</li>
		<li>IR-1 (2.9 mg, 2.6 µmol) 7-mL mercek şişe ekleyin.</li>
		<li>Susuz THF 3 ml IR-1 geçiyoruz.</li>
		<li>IR-1 çözüm-35 ° C dondurucuda saklayın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Photoredox yüzük-açılış polimerizasyon l-1
Not: Tüm süreç ile soğuk bir tuzak bir torpido gözünde yapılır. Tüm OCA monomerleri kullanmadan önce torpido gözünde recrystallized. 13 burada polimerizasyon örneği DP vermek = 500 ([l -1] /[(bpy)Ni(COD)]/[Zn(HMDS)2] / [BnOH] / [IR-1] 500/1/1/1/0.1 =). Polimerler, farklı DPs monomer kitle buna göre ayarlayarak da hazırlanabilir.
<ol><li>
Polimerizasyon için l-1 çözüm hazırlanması
	<ol>
<li>L-1 (72.2 mg, 375.7 µmol) 7-mL mercek şişe ekleyin.</li>
		<li>722 µL susuz THF içinde l-1 geçiyoruz.</li>
		<li>L-1 çözüm 200 µL olan heyecan çubuk donatılmış başka bir 7-mL mercek şişe içine ekleyin.</li>
		<li>Susuz THF 100 µL 7-mL mercek şişe ekleyin.</li>
		<li>Şişeyi kap ve l-1 çözüm soğuk köşeye yerleştirin.</li>
		<li>Torpido Işığı söndür. Dikkat: Daha önce polimerizasyon IR-1 , etkinliğini önlemek için torpido ışığı kapatmak gereklidir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Soğuk tuzak soğutma
	<ol>
<li>Kutunun içine bir termometre soğuk tuzağın içine koymak.</li>
		<li>Ve kutunun dışında ca. 500 mL etanol dewar şişesi ekleyin.</li>
		<li>Sıvı azot dewar şişesi ekleyin.</li>
		<li>KGW dewar flask soğuk tuzak için yükleyin.</li>
		<li>-50 ° c soğuk tuzak serin</li>
		<li>Yerine bir heyecan plaka underneath soğuk tuzak (bkz. şekil 1).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Photoredox yüzük-açılış polimerizasyon gerçekleştirmek Not: polimerizasyon başlamadan önce koruyucu gözlük blok mavi ışığı ulaşmak içinde yerleştirin. Tüm catalyst sistem çözümleri hemen dondurucudan çıkarılan ve art arda 20 mg l-1 Duraklat veya kesintileri olmadan 30 'un üzerinde içeren 7-mL mercek şişeyi eklendi s.<ol>
<li>Ekle (bpy)Ni(COD) çözüm (16,4 µL, 0,208 µmol) l-1 (2.1 hazır) içeren 7-mL mercek şişe içine.</li>
		<li>Zn(HMDS)2 çözüm (24,4 µL, 0,208 µmol) şişe ekleyin.</li>
		<li>BnOH çözüm (22.5 µL, 0,208 µmol) şişe ekleyin.</li>
		<li>IR-1 çözüm (24,2 µL, 0.0208 µmol) şişe ekleyin ve şişeyi kap.</li>
		<li>Mavi LED ışık engelleme koruyucu gözlük takıyorum. Dikkat: mavi LED ışık göreli yüksek yoğunluğu ile kullanılır, koruyucu gözlük tüm işlemi sırasında giymek.</li>
		<li>Mavi LED ışık (34 W) ve LED tarafından üretilen ısı dağılımı için fan hafif açın. Işık soğuk tuzak şişede doğru yönlendirin. (Şekil 1)</li>
		<li>Karıştırıcı üzerinde açın.</li>
		<li>Alüminyum folyo ile soğuk tuzak kapağı.</li>
		<li>Reaksiyon sıcaklığı tutmak-15 ± 5 ° C ve sıvı azot her 15-20 dakika ekleyin. Not: Tepki sıcaklık bakımından polimerizasyon ve MW kontrolü için önemlidir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. monitör Fourier dönüşümü kızılötesi spectra monomer dönüştürme
Not: Fourier dönüşümü kızılötesi spectra (FTIR) elmas ATR ve iletim örnekleme aksesuar ile donatılmış bir FT-IR Spektrometre kaydedilirler.
<ol><li>Zaman belirli noktalarda, polimer çözüm (20 µL) küçük bir aliquot 7-mL mercek şişe ekleyin ve şapkalı.</li>
	<li>Şişeyi torpido dışarı çıkarın.</li>
	<li>Hemen çözüm (3 µL) FTIR-ATR elmas örnekleyici üzerine bırakın. Bir film 10 içinde çözüm formları s spektrum ölçümü için.</li>
	<li>Örnek FTIR spektrum ölçmek. Not: 1760 cm-1 ve 1805s cm-1arasında yoğunluk oranı monomer dönüşüm kararlıydı: dönüşüm % =1760/ (Ben1760 +1805) (temsilcisi sonuçları Şekil 2' de). Genel olarak, polimerizasyon 200 den 1000'e kadar DP için yaklaşık 1-8 h alır (detaylı Kinetik başvuru 13' te ele alınmıştır).</li>
</ol>4. polimer'ın molekül ağırlığı jel-Permeasyon Kromatografi tarafından ölçümü
Not: Bir isocratic pompa ile degasser, multiangle lazer ışık saçılma (MALS) dedektörü ile donatılmış bir sistemde jel-Permeasyon Kromatografi (GPC) deneyler yapılmaktadır (GaAs 30 mW lazer λ = 690 nm) ve fark Kırılma indisi (DRI) dedektörü 690 nm ışık kaynağı ile. Renk ayrımlarını seri olarak bağlı boyut dışlama sütunları kullanarak gerçekleştirilir (100 Å, 500 Å, 103 Å ve 104 Å sütunlar, 5 mikron, 300 × 4.6 mm) 35 ° c THF 0,35 mL/dk a akış hızında mobil faz olarak kullanarak. Polimer molekül ağırlığı (MW) ve moleküler Ağırlık dağılımı (Ð) Zimm modelini kullanarak uygun MALS-DRI veri türlerini belirler. Metal polimer içinde karmaşık varlığı GPC ölçüm sonuçları etkilemez.
<ol><li>Küçük bir aliquot polimer çözüm (50 µL) eldiven kutusundan kaldırın.</li>
	<li>THF 100 µL şişe içine ekleyin.</li>
	<li>Örnek GPC örnekleyici enjekte.</li>
	<li>GPC çalışma tamamlandıktan sonra sonuç analiz. Not: Monodispersed dar Đ ile polimer olmalıdır (temsilcisi sonuçları şekil 3' te). Polimer (20 mg) kurutulmuş ve 1 mL Dietil eter kaldırmak için % 87'ni ve Zn kompleksleri, İndüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) tarafından belirlenen % 50'si % 1 HOAc ve 1 mL metanol, içeren tarafından yıkanmış.</li>
</ol>

<ol><li>Rezwan, K., Chen, Q. Z., Blaker, J. J., Boccaccini, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+and+bioactive+porous+polymer%2Finorganic+composite+scaffolds+for+bone+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Biodegradable and bioactive porous polymer/inorganic composite scaffolds for bone tissue engineering.</a> Biomaterials. 27, 3413-3431 (2006).</li>
<li>Kataoka, K., Harada, A., Nagasaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Block+copolymer+micelles+for+drug+delivery%3A+design%2C+characterization+and+biological+significance%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Block copolymer micelles for drug delivery: design, characterization and biological significance.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 47, 113-131 (2001).</li>
<li>Nagahata, R., Sano, D., Suzuki, H., Takeuchi, K. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/marc.200600715/abstract">Microwave-assisted single-step synthesis of poly (lactic acid) by direct polycondensation of lactic acid.</a> Macromol. Rapid Commun. 28, 437-442 (2007).</li>
<li>Albertsson, A. -C., Varma, I. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+developments+in+ring+opening+polymerization+of+lactones+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Recent developments in ring opening polymerization of lactones for biomedical applications.</a> Biomacromolecules. 4, 1466-1486 (2003).</li>
<li>Vert, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aliphatic+polyesters%3A+great+degradable+polymers+that+cannot+do+everything%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Aliphatic polyesters: great degradable polymers that cannot do everything.</a> Biomacromolecules. 6, 538-546 (2005).</li>
<li>Thillayedu Boullay, O., Marchal, E., Martin-Vaca, B., Cossío, F. P., Bourissou, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+activated+equivalent+of+lactide+toward+organocatalytic+ring-opening+polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">An activated equivalent of lactide toward organocatalytic ring-opening polymerization.</a> J. Am. Chem. Soc. 128, 16442-16443 (2006).</li>
<li>Thillayedu Boullay, O., Bonduelle, C., Martin-Vaca, B., Bourissou, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functionalized+polyesters+from+organocatalyzed+ROP+of+gluOCA%2C+the+O-carboxyanhydride+derived+from+glutamic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Functionalized polyesters from organocatalyzed ROP of gluOCA, the O-carboxyanhydride derived from glutamic acid.</a> Chem. Commun. , 1786-1788 (2008).</li>
<li>Pounder, R. J., Fox, D. J., Barker, I. A., Bennison, M. J., Dove, A. P. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2011/py/c1py00254f">Ring-opening polymerization of an O-carboxyanhydride monomer derived from L-malic acid.</a> Polym. Chem. 2, 2204-2212 (2011).</li>
<li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+functionalization+of+polyesters+through+thiol-yne+chemistry+for+the+design+of+degradable%2C+cell-penetrating+and+gene+delivery+dual-functional+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Facile functionalization of polyesters through thiol-yne chemistry for the design of degradable, cell-penetrating and gene delivery dual-functional agents.</a> Biomacromolecules. 13, 3456-3462 (2012).</li>
<li>Lu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+water-soluble+poly%28%CE%B1-hydroxy+acids%29+from+living+ring-opening+polymerization+of+O-benzyl-l-serine+carboxyanhydrides%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Lett%22%5BJournal%5D)">Synthesis of water-soluble poly(α-hydroxy acids) from living ring-opening polymerization of O-benzyl-l-serine carboxyanhydrides.</a> ACS Macro Lett. 1, 441-444 (2012).</li>
<li>Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/-/content/articlelanding/2014/py/c4py00930d">New bio-renewable polyester with rich side amino groups from L-lysine via controlled ring-opening polymerization.</a> Polym. Chem. 5, 6495-6502 (2014).</li>
<li>Wang, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+ring-opening+polymerization+of+O-carboxyanhydrides+Using+a+%CE%B2-Diiminate+Zinc+Catalyst%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Controlled ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides Using a β-Diiminate Zinc Catalyst.</a> Angew. Chem. Int. Ed. , 13010-13014 (2016).</li>
<li>Feng, Q., Tong, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+photoredox+ring-opening+polymerization+of+O-carboxyanhydrides%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Controlled photoredox ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides.</a> J. Am. Chem. Soc. 139, 6177-6182 (2017).</li>
<li>Martin Vaca, B., Bourissou, D. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsmacrolett.5b00376">O-Carboxyanhydrides: useful tools for the preparation of Well-defined functionalized polyesters.</a> ACS Macro Lett. 4, 792-798 (2015).</li>
<li>Yin, Q., Yin, L., Wang, H., Cheng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+biomedical+applications+of+functional+poly%28alpha-hydroxy+acids%29+via+ring-opening+polymerization+of+O-carboxyanhydrides%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Synthesis and biomedical applications of functional poly(alpha-hydroxy acids) via ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides.</a> Acc. Chem. Res. 48, 1777-1787 (2015).</li>
<li>Xia, H., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pola.27241/abstract">N-heterocyclic carbenes as organocatalysts in controlled/living ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides derived from l-lactic acid and l-mandelic acid.</a> J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 52, 2306-2315 (2014).</li>
<li>Buchard, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+stereoregular+isotactic+poly%28mandelic+acid%29+through+organocatalytic+ring-opening+polymerization+of+a+cyclic+O-carboxyanhydride%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Preparation of stereoregular isotactic poly(mandelic acid) through organocatalytic ring-opening polymerization of a cyclic O-carboxyanhydride.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 53, 13858-13861 (2014).</li>
<li>Zhuang, X. -l, et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s10118-010-1013-7">Polymerization of lactic O-carboxylic anhydride using organometallic catalysts.</a> Chin. J. Polym. Sci. 29, 197-202 (2010).</li>
<li>He, Z., Jiang, L., Chuan, Y., Li, H., Yuan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ring-opening+polymerization+of+L-lactic+acid+O-carboxyanhydrides+initiated+by+alkoxy+rare+earth+compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules%22%5BJournal%5D)">Ring-opening polymerization of L-lactic acid O-carboxyanhydrides initiated by alkoxy rare earth compounds.</a> Molecules. 18, 12768-12776 (2013).</li>
<li>Jia, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-pot+atom-efficient+synthesis+of+bio-renewable+polyesters+and+cyclic+carbonates+through+tandem+catalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">One-pot atom-efficient synthesis of bio-renewable polyesters and cyclic carbonates through tandem catalysis.</a> Chem. Commun. 51, 8504-8507 (2015).</li>
<li>Tong, R., Cheng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug-initiated%2C+controlled+ring-opening+polymerization+for+the+synthesis+of+polymer-drug+conjugates%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Drug-initiated, controlled ring-opening polymerization for the synthesis of polymer-drug conjugates.</a> Macromolecules. 45, 2225-2232 (2012).</li>
<li>Bonduelle, C., Martin-Vaca, B., Bourissou, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipase-catalyzed+ring-opening+polymerization+of+the+O-carboxylic+anhydride+derived+from+lactic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Lipase-catalyzed ring-opening polymerization of the O-carboxylic anhydride derived from lactic acid.</a> Biomacromolecules. 10, 3069-3073 (2009).</li>
<li>Yamamoto, T., Igarashi, K., Komiya, S., Yamamoto, A. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00545a009">Preparation and properties of phosphine complexes of nickel-containing cyclic amides and esters [(PR3)nNiCH2CH(R1)COZ (Z = NR2, O)].</a> J. Am. Chem. Soc. 102, 7448-7456 (1980).</li>
<li>Deming, T. J. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja980313i">Amino acid derived nickelacycles: intermediates in nickel-mediated polypeptide synthesis.</a> J. Am. Chem. Soc. 120, 4240-4241 (1998).</li>
<li>Lee, D. -Y., Hartwig, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zinc+trimethylsilylamide+as+a+mild+ammonia+equivalent+and+base+for+the+amination+of+aryl+halides+and+triflates%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Lett%22%5BJournal%5D)">Zinc trimethylsilylamide as a mild ammonia equivalent and base for the amination of aryl halides and triflates.</a> Org. Lett. 7, 1169-1172 (2005).</li>
<li>Yin, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug-initiated+ring-opening+polymerization+of+O-carboxyanhydrides+for+the+preparation+of+anticancer+drug-poly%28O-carboxyanhydride%29+nanoconjugates%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Drug-initiated ring-opening polymerization of O-carboxyanhydrides for the preparation of anticancer drug-poly(O-carboxyanhydride) nanoconjugates.</a> Biomacromolecules. 14, 920-929 (2013).</li>
</ol>

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının bildirin. Geçici bir patent (ABD Patent uygulama No: 62/414,016) ve sonuçları bu raporda sunulan ilgili dava açtı.

İletişim kuralına kritik adım-15 ± tepki sıcaklığında bakımı 5 ° C. Tüm katalizörler çözümleri ve OCA monomerleri bir torpido dondurucu-35 ° c polimerizasyon önce depolanması var. Reaksiyon şişeleri soğuk tuzakta önceden soğutulmuş olmak zorunda. Isı, LED ışık kalır çünkü reaksiyonu sırasında bu tepki her 15-20 dakika izlemek gereklidir. Sıcaklık oluşturulur bir kez yukarı-10 ° C ile sıvı azot tuzak soğumasını dewar eklenmelidir. Düşük sıcaklık Ni(CO) oda sıcaklığında, kontrollü photoredox polimerizasyon için zararlı ve ...

Poli (α-hidroksi asit) (PAHA) biyolojik olarak parçalanabilen ve Biyouyumlu polimerler Biyomedikal cihazlar için ambalaj malzemeleri arasında değişen uygulamalar ile önemli bir sınıf ediyor. 1 , 2 her ne kadar PAHAs doğrudan α-hidroksi asitler polikondenzasyon tarafından hazırlanmış olabilir, sonuçta elde edilen PAHAs moleküler ağırlıkları (MWs) genellikle düşüktür. 3 halka açılış polimerizasyon (ROP) lactones (örneğin, lactide ve glycolide), ma ve moleküler Ağırlık dağılımı (Đ) üzerinde daha iyi kontrol polikondenzasyon daha sağlayan alternatif sentetik yaklaşımıdır. Ancak, yan zinciri işlevselliği PAHAs ve lactones eksikliği fiziksel ve kimyasal özellikleri ve uygulamaları çeşitliliği sınırı. 4 , 5 2006 yılından bu yana 1,3-dioxolane-2,4-date, sözde O- yan zinciri işlevleri, zengin çeşitli6,7,8, ile hazırlanan carboxyanhydrides (OCAs), 9 , 10 , 11 , 12 , 13 son derece etkin monomerleri polyester polimerizasyon için alternatif bir sınıf olarak ortaya çıktı. 14 , 15
OCAs ROP için katalitik sistemleri organocatalysts,8,12,16,17 Organometalik katalizörler12,18,19 sınıflandırılabilir ,20,21 ve Biyokatalizörler. 22 genellikle, tarafından organocatalyst terfi OCAs ROP için elektron çekilmesi grupları,8,17 taşıyan OCAs epimerization (yani, stereoregularity eksikliği) gibi az ya da kontrolsüz bir şekilde devam eder öngörülemeyen MWs, ya da yavaş polimerizasyon Kinetik. 13 bu sorunları gidermek için etkin bir Zn-alkoxide kompleksi OCAs ROP için geliştirilmiştir. 12 well-controlled ROPs polimerizasyon (DP) epimerization olmadan düşük bir derece elde edildi. Ancak, bu Zn-alkoxide katalizör polimerler ile polimerizasyon (DP ≥ 300) yüksek derecede verimli bir şekilde üretemez. 13
Son zamanlarda büyük customizability ve PAHA sentezi (şekil 1) verimliliğini geliştirir umut verici bir yaklaşım bildirdin. 13 OCA decarboxylation yüzük-açılış polimerizasyon OCAs, arabuluculuk çinko alkoxide ile teşvik photoredox Ni/IR katalizörler birleştirme. Düşük sıcaklık (-15 ° C) ve photoredox Ni/IR kalıtımda kullanımı sinerjik yüzük-açılış ve OCA decarboxylation istenmeyen yan reaksiyonlar, kaçınırken zinciri yayma Örneğin, Ni-karbonil oluşumu için hızlandırır. 23 , 24 transmetalation Ni karmaşık ile üzerine etkin Zn alkoxide zinciri terminus zinciri yayma için yer alır. 13
Bu protokol için biz taze hazırlanan eklemek (bpy)Ni(COD) (bpy = 2, 2'-bipyridyl, COD = 1,5-cyclooctadiene), Zn(HMDS)2 (HMDS hexamethyldisilazane =),25 Benzil alkol (BnOH) ve IR [dF (CF3) ppy]2(dtbbpy) PF6 () IR-1, dF (CF3) ppy 2-(2,4-difluorophenyl) -5 =-(trifluoromethyl) pyridine, dtbbpy = 4, 4' - di -tert- butil-2, 2'-bipyridine) soğuk bir tuzakta varlığı ile bir eldiven kutusunda monomer l-1 çözüm26 içine bir mavi LED ışık (400-500 nm) ve sıcaklık (şekil 1) korumak için bir fan. Sıcaklık 5 ° C-15 ° C ± polimerizasyon sırasında tutulur. OCA dönüşüm Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopi tarafından izlenir. Elde edilen polimer ma ve Đs bir jel Permeasyon Kromatografi (GPC) ile karakterizedir. Homodecoupling 1H NMR çalışmada elde edilen polimer isotactic olup olmadığını belirler. Çoğu kimyasal neme çok hassas olduğundan, detaylı video protokolü yeni uygulayıcıları OCAs ROP photoredox ile ilişkili tuzaklardan kaçınmak yardımcı olmak içindir.

<table><tbody><tr><td>Ni(COD)2</td><td>Strem</td><td>28-0010</td><td>Torpido gözü dondurucuda saklanır.</td></tr><tr><td>2,2&prime;-bipiridin</td><td>Strem</td><td>07-0290</td><td>Torpido gözü dondurucuda saklanır.</td></tr><tr><td>Zn(HMDS)2</sub</td><td>>N/A</td><td>N/A Bildirilen</td><td>prosedürlere göre sentezlenmiştir.25 Torpido gözü dondurucuda saklanır.</td></tr><tr><td>Benzil alkol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>402834</td><td>4&Aring; moleküler elek</td></tr><tr><td>Ir [dF(CF3) ppy] ile saklanır 2 (dtbbpy) PF6</td><td>Strem</td><td>77-0425</td><td>Torpido gözü dondurucuda saklanır.</td></tr><tr><td>THF</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34865</td><td>Alümina sütunlarla kurutulur ve torpido gözündeki koyu renkli şişede 4 &Aring moleküler elek ile saklanır.</td></tr>İzokratik pompalı <tr><td>Etanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>793175</td><td></td></tr><tr><td>GPC</td><td>Agilent Agilent</td><td>1260 serisi</td><td></td></tr><tr><td>Dawn Heleos II Işık Dağıtıcı</td><td>Wyatt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Optilab rEX diferansiyel kırılma indisi dedektörü</td><td>Wyatt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Boyut dışlama sütunları</td><td>Phenomenex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cam Sintilasyon Şişeleri - 7 ml</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>FTIR spektrometresi</td><td>Agilent</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Karıştırma çubukları</td><td>VWR</td><td>58948-091</td><td></td></tr><tr><td>Denge</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Torpido gözü</td><td>Mbraun</td><td>Labstar Pro</td><td></td></tr></tbody></table>

photoredox yüzük-açılış polimerizasyon o- carboxyanhydrides ni/zn kompleksleri tarafından aracılı ile kontrol

Controlled Photoredox Ring-Opening Polymerization of O-Carboxyanhydrides Mediated by Ni/Zn Complexes

Burada, photoredox Ni/IR kataliz Zn alkoxide kullanım için isotactic Poli (α-hidroksi asitler) sentezi için izin verimli yüzük-açılış polimerizasyonu ile beklenen moleküler ağırlıkları ile birleştiren etkili bir iletişim kuralı tanımlamak (> 140 kDa) ve dar moleküler ağırlık Dağılımları (Mw/Mn < 1.1). Bu yüzük-açılış polimerizasyon Ni ve Zn kompleksleri varlığında alkol başlatıcı ve mavi LED (400-500 nm) ile ışınlanmış bir photoredox IR katalizör, aracılık ettiği. Polimerizasyon istenmeyen yan reaksiyonları önlemek için bir düşük sıcaklıkta (-15 ° C) gerçekleştirilir. Tam monomer tüketimi 4-8 saat içinde beklenen molekül ağırlığı yakın bir polimer ile dar moleküler Ağırlık dağılımı sağlayarak elde edilebilir. Neden sayı ortalama molekül ağırlığı kadar 1000 polimerizasyon derecesine ile doğrusal bir ilişki gösterir. Homodecoupling 1H NMR çalışmada elde edilen polimer isotactic epimerization olmadan olduğunu onaylar. Burada bildirilen bu polimerizasyon stereoregular Poli (α-hidroksi asitler) ve çeşitli işlevsel yan zinciri grupları taşıyan onun kopolimerler hazırlamak için hızlı, kontrollü O- carboxyanhydrides polimerizasyon elde etmek için bir strateji sunmaktadır.

OCA çevrimi Şekil 2' de gösterildiği gibi Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopi tarafından izlenir. 1805 cm-1 zirve anhidrit bond streç Oca'da olarak atanır; 1760 cm-1 zirve polimer ester bağı oluşumu karşılık gelir. Bir kez 1805 cm-1 monomer'ın zirvesinde tamamen kaybolur, polimerizasyon sona erdi.
MW ve Đ elde edilen polimer tarafından bir jel Permeasyo...

O- carboxyanhydrides Ni/Zn kompleksleri tarafından aracılı kontrollü photoredox yüzük-açılış polimerizasyon için bir protokol sunulmuştur.

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

Here, we describe an effective protocol that combines photoredox Ni/Ir catalysis with the use of a Zn-alkoxide for efficient ring-opening polymerization, ...

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.

controlled-photoredox-ring-opening-polymerization-o-carboxyanhydrides

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Polimerizasyon katalizörü, zincir transfer polimerizasyonları, polietilen karakterizasyonu, ve reaksiyon kinetiği analizi yüksek verimlilik analizi için bir protokol verilmektedir.

Paralel Basınç Reaktörleri ve Zincir Transferi Polimerizasyon bir Kinetik Analizi Etilen Polimerizasyonlar

Görünür ışık fotokatalizörü olarak perilen kullanılarak işlevselleştirilmiş vinil monomerlerin atom transfer radikal polimerizasyonu için bir yöntem açıklanmaktadır.

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

Bu makale, görünür ışık aracılı dispersiyon polimerizasyonu kullanılarak polimerik kendi kendine monte nanopartiküller üretmek için bir süreci açıklamaktadır. Polimerizasyonu kontrol etmek için düşük enerjili görünür ışığın kullanılması, yüksek katı madde içeriğinde kendi kendine monte edilen solucan benzeri misellerin tekrarlanabilir oluşumuna izin verir.

Photoredox Katalizörü kullanarak görünür ışık aracılığı ile dispersiyon polimerleştirilmesi ile solucan gibi miseller Facile sentezi

2-isopropylthioxanthone/imidazolium tetraphenylborate tuz sistem UV ışınlama tarafından photogenerate N oluşur carbenes (NHCs) bir iletişim kuralına açıklar. Photoreleased NHC karakterize ve fotokimyasal mekanizması aydınlatmak için yöntemler önerilmektedir. Yüzük-açılış sentezde photopolymerization çözüm ve miniemulsion iletişim kuralları bu 2-bileşen NHC photogenerating sistemi potansiyelini göstermektedir.

N oluşur Carbenes Photogeneration: Photoinduced yüzük-açılış sentezde polimerizasyon uygulamada

Ayrıntılı ve genel protokoller sentezlenmesi için sunulmaktadır [(DPEPhos) (bcp) cu] PF6, genel bir bakır tabanlı photoredox katalizör, ve sentetik Kimya kullanımı için C-H tahvil doğrudan arylation (hetero) Arenes ve radikal Organik halides kclization.

[(DPEPhos) (bcp) cu] PF6: genel ve geniş uygulanabilir bakır bazlı Photoredox katalizörü

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.

Kaynaşmış Halka Siklookten Monomerlerine Dayanan Depolimerize Edilebilir Olefinik Polimerler

Membran-gömülü protein etki arasındaki etkileşimler biyofiziksel ve biyokimyasal çalışmalarda uygun çalışma malzemesi elde edilir ilki birçok teknik sorunlarla karşı karşıya. Bu makale, çözelti nükleer manyetik rezonans (NMR) ve diğer analitik uygulamalar tarafından yapısal analizi için uygun olan disülfid stabilize transmembran peptid komplekslerini üretme ve arıtma için bir protokol açıklanmaktadır.

Yapısal Çalışmaları üretimi disülfid stabilize Transmembran Peptit Kompleksi

Havaya duyarlı bir titanyum ve vanadyum anti-kanser ajanlarının sentezi için bir yöntem olup, MTT testi ile insan kanser hücre çizgisi karşı sitotoksik aktivitenin değerlendirilmesi ile birlikte tarif edilmiştir.

MTT deneyi ile sentez ve Sitotoksisite Değerlendirilmesi: Anticancer Metal Kompleksleri

Glikomonomer hazırlama, kopolimerizasyon ve modifikasyon sonrasından oluşan RAFT bazlı floresan glikopolimerlerin verimli, üç aşamalı bir sentezi gösterilmiştir. Bu protokol, istenen yapılara sahip RAFT bazlı istatistiksel glikopolimerleri hazırlamak için kullanılabilir.

RAFT kontrollü Polimerizasyon yoluyla Tri-bileşenli Floresan Glycopolymers uyduruk ve Etkin Hazırlık

Metoksi-polietilen glikol (MPEG-b -PPheGE) üzerine fenil glisidil eter (PheGE) anyonik polimerizasyon yaşayan önemli adımlar anlatılmıştır. Elde edilen blok kopolimer miseller (BCMS) fizyolojik olarak uygun koşulları elde edildi altında 4 gün boyunca doksorubisin% 14 (% ağırlık) ve ilacın sürekli bırakılmasını sağlar ile yüklendi.

π-π İstifleme etkileşimlerle Stabilize blok kopolimer miselleri hazırlanması için bir amfifilik kopolimerin anyonik polimerizasyonu

Öğrenin, Ni/Zn kompleksleri ile fotoredoks halka-açılış polimerizasyonu kullanarak yüksek molekül ağırlıklı poli(alfa-hidroksi asitler) sentezleme yöntemini. Bu kontrollü polimerizasyon tekniği, fonksiyonel yan zincirler ekleyerek polyester üretiminde verimlilik sağlar.

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

Daha fazla video keşfet