ボトルブラッシュポリペンテナマーの脱ポリマー化とマクロ分子変異
William J Neary1, Taylor A Isais1, Justin G Kennemur1
1Department of Chemistry and Biochemistry , Florida State University , Tallahassee , Florida 32306 , United States.
Journal of the American Chemical Society
|August 13, 2019
まとめ
この研究では,ボトルブラシポリマーが リング閉塞メタテシスにより 元の移植体に完全に脱ポリマー化できることを示しています この制御された分解は ポリマーのリサイクルと新しいアーキテクチャの創出のための 新しい経路を提供します
科学分野:
- ポリマー化学
- 材料科学
- 有機化学
背景:
- ボトルブラッシュ (BB) ポリマーは,中央の骨格と多数のサイドチェーンを持つユニークなアーキテクチャを特徴としています.
- 複雑なポリマー構造の脱ポリマー化メカニズムの理解は,リサイクルと材料設計に不可欠です.
研究 の 目的:
- リングクロージングメタテシス (RCM) を用いてボトルブラシポリマーの脱ポリマー化を調査する.
- ポリマー構造,触媒,反応条件が脱ポリマー化効率に及ぼす影響を調査する.
- ポリマーアーキテクチャの制御された解体と再組み立ての可能性を実証する.
主な方法:
- RCMによるボトルブラシポリマーの脱ポリマー化
- サイズ除外クロマトグラフィを用いた脱ポリマー化製品の分析.
- 様々な触媒 (グラブス世代) と溶媒のスクリーニング
- 脱ポリマー化された線形移植の特徴と,その新しい構造への変換.
主要な成果:
- RCMによるBBポリマー脱ポリメリゼーションは,線形ポリマー分解とは異なるエンドツーエンドメカニズムを経由します.
- 定量的な脱ポリメリゼーションは熱力学的条件下で達成され,線形ポリステルインプラントが得られます.
- Grubbsの第3世代と第2世代の触媒は,BB脱ポリマー化に非常に効率的です.
- 脱ポリマー化された移植は,3腕の星のような新しいポリマー構造に組み立てられます.
結論:
- BBポリマーとBBブロックコポリマーの完全な脱ポリマー化が可能である.
- デポリメリゼーションメカニズムは"移植から"のポリメリゼーション方法の洞察を提供します.
- ポリマーを精密に分解して再構築する能力は,刺激に反応する材料設計とマクロ分子変異を可能にします.
