挿入ポリメリゼーションにおけるメタクリラートの反応性
Thomas Rünzi1, Damien Guironnet, Inigo Göttker-Schnetmann
1Chemical Materials Science, Department of Chemistry, University of Konstanz, 78464 Konstanz, Germany.
この研究では,パラジウム触媒がエチレンをポリエチレンにポリメリゼーションし,メチルメタクリlate (MMA) が存在する場合でも,メチルメタクリlate (MMA) を除外することを示しています. この選択性は,モノマー挿入における熱力学的差異によるものであり,機能化されたポリマーを可能にします.
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:
- エチレンポリメリゼーションは,広く使用されるプラスチックであるポリエチレンを生産するために不可欠です.
- 機能性モノマーをポリオレフィンに組み込むのは,反応性の違いのために困難です.
- パラジウム複合体は,オレフィンポリメリゼーションのための調節可能な触媒特性を提供します.
研究 の 目的:
- 特定のP ^ Oリガンドを持つパラジウム複合体を用いてエチレンのポリメリゼーション行動を調査する.
- メチルメタクリlate (MMA) とメチルアクリlate (MA) などの他のモノマーに対するこれらの触媒の選択性を決定する.
- コポリメリゼーションおよびポストポリメリゼーション改変による機能化されたポリエチレンの製造の可能性を調査する.
主な方法:
- パラジウム複合体を用いたエチレンポリメリゼーション [{(P^O) PdMe(L) }].
- Pd-アルキル結合へのMMAおよびMA挿入のステイキオメトリック研究.
- モノマー挿入反応の熱力学分析.
- エチレンの二機能アクリル酸メタクリル酸モノマーとの共ポリマー化.
- ポリメリゼーション後の改変技術 (チオール添加,クロスメタテシス).
主要な成果:
- ホモポリエチレンは,ポリメリゼーション中のMMAの存在にもかかわらず,MMA単位を含まないホモポリエチレンが生産されました.
- 熱力学データは,MMA挿入よりもMA挿入を好む傾向が顕著であった (少なくとも100倍).
- コポリメリゼーションにより,さらなる改変に適した,完ぺきなメタクリレート置換剤を持つ線形ポリエチレンが得られました.
結論:
- パラジウム触媒システムは,エチレンポリメリゼーション中のMMAの組み込みに対して高い選択性を示しています.
- 熱力学的要因は,観察されたモノメアの選択性を支配し,ステリカルに阻害されることが少ないまたは電子的に異なるモノメアを好む.
- メタクリlateを含むポリマーを共ポリマー化および改変する能力は,高度な材料設計のための道を開きます.
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