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金属ナフタロシアニンによるトリチオカルボネートの選択的光活性化と熱エネルギーによる活性化バリアの克服

  • 0College of Materials Science and Engineering, Institute for Graphene Applied Technology Innovation, Collaborative Innovation Centre for Marine Biomass Fibers, Materials and Textiles of Shandong Province, Qingdao University, Qingdao 266071, China.
Journal of the American Chemical Society +

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2022年1月10日

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2022年1月10日

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まとめ

この要約は機械生成です。

金属ナフタロシアニンは,近赤外線を用いた光誘発電子移転可逆加分鎖移転 (PET-RAFT) ポリメリゼーションを効率的に開始します. 適度な温度上昇によって活性化される二次トリチオカルボネートと,選択的にトリチオカルボネートを活性化します.

科学分野

  • ポリマー化学
  • 光触媒
  • 有機合成

背景

  • 光誘発電子移転可逆加離分裂連鎖移転 (PET-RAFT) ポリメリゼーションは制御されたポリマー合成を提供します.
  • 可視光または近赤外線下での制御されたポリメリゼーションのための効率的な光触媒の開発は,高度な材料設計に不可欠です.
  • メタルナフタロシアニン (MNcs) は,そのユニークな電子特性により,潜在的な光触媒として調査されています.

研究 の 目的

  • PET-RAFTポリメリゼーションにおける光触媒としての金属ナフタロシアン (MNcs) の有効性を調査する.
  • 近赤外線下での異なるトリチオカルボナートRAFT剤の活性化におけるMNcsの選択性を調査する.
  • MNc媒介のPET-RAFTポリメリゼーションと選択性を支配するメカニズム的要因を解明する.

主な方法

  • 近赤外線 (780 nm) の光の下でMNcsで開始された (メタ) アクリレットを用いた実験的ポリメリゼーション研究.
  • 異なるR群のトリチオカルボネートRAFT剤の合成と特徴付け (三次性対二次性).
  • 反応機構とエネルギーバリアを理解するための密度関数理論 (DFT) の計算.
  • 温度がRAFT剤の活性化に与える影響を評価するための変数温度実験.

主要な成果

  • MNcsは,近赤外線を用いた (メタ) アクリラートの制御されたPET-RAFTポリメリゼーションを効果的に開始しました.
  • MNcsは特異な選択性を示し,第三のR群のトリチオ炭酸を活性化したが,二次的R群のトリチオ炭酸は活性化しなかった.
  • DFTの計算と実験データは,MNcの低酸化還元電位がこの選択性に寄与することを明らかにした.
  • 温度の上昇 (約. エネルギー障壁を克服し,二次的なRグループトリチオカーボナートの活性化が可能になりました.

結論

  • 金属ナフタロシアニンは,近赤外線光媒介のPET-RAFTポリメリゼーションの効率的な光触媒である.
  • 三次性トリチオカルボネートに対するMNcの選択性は,その酸化還元能力とR群のステリック/電子性によって支配される.
  • 低反応性RAFT剤の活性化エネルギー障壁を克服する上で,温度が重要な役割を果たし,PET-RAFTポリメリゼーションの範囲を拡大する.

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