高分子量サイクリックポリ (((カルボシロキサン)) を生成するためのズウィットリオン型ポリメリゼーション

科学分野:

• ポリマー化学のポリマー化学について
• オーガノシリコン化学 化学
• カタリシス カタリシス カタリシス

背景:

• リング開きポリメリゼーション (ROP) は,ポリマーを合成する重要な方法である.
• N-ヘテロサイクリックカルベン (NHCs) は,強力な核愛素であり,様々な有機変異の触媒である.
• サイクルシロキサンは,高度な材料のための汎用的な構成要素です.

研究 の 目的:

• サイクルシロキサン単体である2,2,5,5-テトラメチル-2,5-ディシラ-1-オキシクロペンタン (TMOSC) のNHC媒介のズウィトリオン環開きポリメリゼーションを調査する.
• ポリマー化運動とポリマーの特性に対するNHC核好性の影響を調査する.
• その結果生じるポリ・カーボシロキサンを特徴づけ,ポリメリゼーションの仕組みを解明する.

主な方法:

• 2つの異なるNHC触媒 (IMesとより核愛性のアナログ) を使用したTMOSCのZwitterionicリング開封ポリメリゼーション.
• ゲル浸透クロマトグラフィー (GPC) とマトリックスアシストレーザー溶解/イオン化飛行時質量スペクトロメトリ (MALDI-TOF MS) を用いたポリマーの特徴化.
• 分解液の粘度研究と密度関数理論 (DFT) の計算により,ポリマーの構造と反応機構を決定する.

主要な成果:

• TMOSCのNHC媒介のROPは,室温で高分子量ポリ・カルボシロキサン (Mn ~ 940,000Da) を迅速に達成しました.
• ポリメリゼーション率と分子量は,NHC触媒の核好性によって著しく影響を受けた.
• 生成されたポリマーは主に循環性であり,粘度および質量スペクトロメトリーデータによって確認されました.
• DFTの計算は,ポリメリゼーション経路におけるズウィテリオン酸と中性周期性中間物質の両方を支持しました.

結論:

• NHC触媒は,TMOSC.から高分子量循環型ポリカルボシロキサンを制御した合成のための効率的な経路を提供します.
• NHC触媒の選択は,ポリメリゼーション運動を制御し,高分子量を達成するために重要です.
• ポリマーの主として循環的な性質は,先進的な材料のアプリケーションでそれらを使用するための道を開きます.