自然に存在するリモネンとマレミドのAAB配列の生根連鎖共ポリメリゼーション:端から端までの配列制御の共ポリマー
Kotaro Satoh1, Masaru Matsuda, Kanji Nagai
1Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Nagoya University, Nagoya 464-8603, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|July 1, 2010
まとめ
研究者らは (+) -d-リモネンとマレイミドを使用して,急性共ポリメリゼーションで配列制御を達成しました. これにより,高温のガラス化過渡と制御された分子量を持つキラルポリマーが得られました.
科学分野:
- ポリマー化学のポリマー化学について
- 材料科学 材料科学とは
- オーガニック・シンセシス オーガニック・シンセシス
背景:
- 合成ポリマー鎖の精密な配列制御を達成することは,天然のマクロ分子と比較して,依然として重要な課題です.
- タンパク質やDNAのような天然のポリマーには固有の配列調節があり,合成的に複製するのが難しい特徴です.
- 配列制御ポリマーのための合成方法の開発は,先進的な材料アプリケーションにとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- 定量的かつ高度に選択的な1:2配列調節型ラジカル共ポリメリゼーションのための新しい方法について報告する.
- 自然に発生する (+) -d-リモネンとマレイミドを用いて,高温のガラス化過程を有するキラル共ポリマーを合成する.
- リバーシブル・アディション・フラグメンテーション・チェーン・トランスファー (RAFT) ポリメリゼーションを使用して,制御された分子重量を持つエンドツーエンドのシーケンス制御コポリマーを得るために.
主な方法:
- フロオアルコールの溶剤で (+) -d-リモネン (L) とマレイミド (M) の根性共ポリメリゼーションを利用した.
- 制御/生根ポリメリゼーションを可能にするために,可逆性添加-断片化チェーン転送 (RAFT) エージェント (C-S) を採用した.
- 配列,キラリティ,熱特性,分子量について,結果のコポリマーを特徴づけた.
主要な成果:
- コポリメリゼーションで定量的かつ高度に選択的な1:2配列調節を達成しました.
- 合成されたキラル共ポリマーは,硬い循環型モノマー構造により,高温のガラス化 (220~250°C) を示しています.
- 制御された分子量と配列化された鎖末端を持つ端から端までの配列制御コポリマー [C-(M-M-L) ((n) -M-S) ]を生産した.
結論:
- 特定のモノマーとRAFT剤を用いたラジカル共ポリメリゼーションにおける配列制御の成功戦略を実証した.
- 合成されたキラル共ポリマーは,望ましい熱特性と制御された構造を持つ.
- この研究は,合成配列制御ポリマーの分野を前進させ,新しい材料への道を開きます.
関連する概念動画
Olefin Metathesis Polymerization: Acyclic Diene Metathesis (ADMET)
Acyclic diene metathesis polymerization or ADMET polymerization involves cross-metathesis of terminal dienes, such as 1,8-nonadiene, to give linear unsaturated polymer and ethylene. As ADMET is a reversible process, the formed ethylene gas must be removed from the reaction mixture to complete the polymerization process.
Similar to cross-metathesis, ADMET also involves the formation of metallacyclobutane intermediate by [2+2] cycloaddition of one of the double bonds of a terminal diene with...
Similar to cross-metathesis, ADMET also involves the formation of metallacyclobutane intermediate by [2+2] cycloaddition of one of the double bonds of a terminal diene with...
Free-Radical Chain Reaction and Polymerization of Alkenes
The conversion of alkenes to macromolecules called polymers is a reaction of high commercial importance. The structure of the polymer is defined by a repeating unit, while the terminal groups are considered insignificant. The average degree of polymerization represents the number of repeating units in the polymer molecule and is denoted by the subscript n.
Radical Chain-Growth Polymerization: Mechanism
The radical chain-growth polymerization mechanism consists of three steps: initiation, propagation, and termination of polymerization. The polymerization initiates when a free radical generated from the radical initiator adds to the unsaturated bond in the monomer. The unpaired electron of the free radical and one π electron in the unsaturated bond creates a σ bond between the free radical and the monomer. As a result, the other π electron in the unsaturated bond converts this species into the...
Anionic Chain-Growth Polymerization: Mechanism
The mechanism for anionic chain-growth polymerization involves initiation, propagation, and termination steps. In the initiation step, a nucleophilic anion, such as butyl lithium, initiates the polymerization process by attacking the π bond of the vinylic monomer. As a result, a carbanion, stabilized by the electron‐withdrawing group, is generated. The resulting carbanion acts as a Michael donor in the propagation step and attacks the second vinylic monomer, which acts as a Michael acceptor.
Cationic Chain-Growth Polymerization: Mechanism
The cationic polymerization mechanism consists of three steps: initiation, propagation, and termination. In the initiation step of the polymerization process, the π bond of a monomer gets protonated by the Lewis acid catalyst, which is formed from boron trifluoride and water. The protonation of the π bond generates a carbocation stabilized by the electron‐donating group. In the propagation step, the π bond of the second monomer acts as a nucleophile and attacks the generated carbocation,...
Radical Chain-Growth Polymerization: Overview
Chain-growth or addition polymerization is successive addition reactions of monomers with a polymer chain. In radical chain-growth polymerization, the reaction proceeds via a free-radical intermediate. The free radical is formed from radical initiators, which spontaneously generate free radicals by homolytic fission. Organic peroxides (such as dibenzoyl peroxide, as shown in Figure 1) or azo compounds are popular radical initiators. A low concentration ratio of radical initiator to monomer is...


