亜鉛とマグネシウムベータ二酸化化合物による乳酸塩のポリメリゼーション:ステレオコントロールとメカニズム
B M Chamberlain1, M Cheng, D R Moore
1Department of Chemistry and Chemical Biology, Baker Laboratory, Cornell University, Ithaca, New York 14853-1301, USA.
Journal of the American Chemical Society
|July 18, 2001
まとめ
新しい亜鉛とマグネシウムの触媒は,β-二酸化リガンドを基に,高ステレオ選択性で,乳酸を高効率にポリメリ化してポリ乳酸にします. 亜鉛複合体[{BDI-1}ZnO{i}Pr}{2}は戦術性に対する優れた制御を示し,マグネシウム類型は急速なポリメリゼーション率を示した.
科学分野:
- 有機金属化学 有機金属化学
- ポリマーサイエンスの科学
- カタリシス カタリシス カタリシス
背景:
- ポリ乳酸 (PLA) は,生分解性ポリマーで,用途がますます増えています.
- PLA合成のための効率的でステレオ選択的な触媒の開発は極めて重要です.
- ベータ-ダイミナートリガンドは,金属複合体の設計のための調整可能な枠組みを提供します.
研究 の 目的:
- ベータ二酸化リガンドによる亜鉛 (II) とマグネシウム (II) アルコキシド複合体を合成し,特徴づけること.
- ラクチドポリメリゼーションにおけるこれらの複合体の触媒活性とステレオ選択性を評価する.
- ポリメリゼーション結果に対するリガンド置換剤と反応条件の影響を調査する.
主な方法:
- ベータ・ダイミナート・リガンド・フレームワークを特徴とする亜鉛 (Zinc) ・マグネシウム (Magnesium) ・アルコキシド複合体の合成.
- 合成された金属複合体を用いて,ラック,メソ,および (S,S) ラクチドのリング開きポリメリゼーション.
- ポリマーの戦術性,分子量,およびポリ分散性の分析.
- モノマーと触媒に関する反応順序を決定するための運動学的研究.
主要な成果:
- 亜鉛複合体[{BDI-1}ZnO{i}Pr}{2}は,RACおよびメソラクチドを分別ヘテロタクシー性およびシンディオタクシー性PLAにポリマー化するのに高い活性とステレオ選択性を示した.
- 生体ポリメリゼーションの特徴が観察され,狭いポリ分散と線形分子量増加によって示されました.
- マグネシウム複合体[BDI-1]MgO[i]Pr[ii]2は,ラック・ラクチドの極めて高速なポリメリゼーション率を示した.
- リガンド置換剤は,ポリメリゼーション率とステレオ選択性に大きな影響を与えました.
結論:
- ベータ・ダイミナートによる亜鉛およびマグネシウムアルコシドは,立体選択的ポリ (乳酸) 合成の有効な触媒である.
- 亜鉛複合体は,PLAの戦術性に対する優れたコントロールを提供し,マグネシウム複合体は,高い触媒速度を提供します.
- この研究は,サイクリックエステルの制御されたポリメリゼーションのための特製の金属二酸化物複合体の可能性を強調しています.
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