トランスシラクロヘプテンの合成と環開きメタテシスのポリメリゼーションとそのポリマーの単分子力学
Herbert Wakefield1, Ilia Kevlishvili2, Kelsie E Wentz1
1Department of Chemistry, Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland 21218, United States.
Journal of the American Chemical Society
|April 5, 2023
まとめ
研究者は新型のストレントサイクロアルケネ,シラサイクロヘプテンを合成した. トランスシラサイクロヘプテンの同位体は,リング開きメタテシスのポリメリゼーションにおいて独特の反応性を示し,分子適合性の高いポリマーを生成した.
科学分野:
- 有機金属化学
- ポリマー科学
- 材料科学
背景:
- ストレインされたサイクロアルケンは,有機合成とポリマー化学における貴重な構成要素である.
- 新しい材料の開発には,新型の合成経路がストレントサイクルオレフィンに不可欠です.
- シリコンをサイクル構造に組み込むことは,その化学的および物理的性質を変えることができます.
研究 の 目的:
- 新しいシリルダイアニオンアルキレーション法を使用してシサイクロヘプテンのシスおよびトランス同位体を選択的に合成する.
- 合成されたシラサイクロヘプテンの同位体のストレンス,反応性,およびポリメリゼーションの行動を調査する.
- 単分子力スペクトロスコーピーを用いて,生成されたポリマーの機械的性質を有機類と比較する.
主な方法:
- シリルダイアニオンのアルキル化によるシラサイクロヘプテンの同位体の選択的合成
- 分子ストレスの予測と分析のための量子化学計算
- アルケンの構造を確認するX線結晶図
- シラサイクロヘプテンイソマーのリング開きメタテシスポリメリゼーション (ROMP).
- 単分子力スペクトロスコーピー (SMFS) で,ポリマーの機械的性質を調査する.
主要な成果:
- シスとトランスサイクロヘプテンの同位体の選択的合成が達成されました.
- トランス同位体はシス同位体よりも著しく緊張していることが判明しました.
- トランスシラサイクロヘプテンは,エンタルピー駆動型ROMPによる高モラー質量ポリマー形成を経た.
- ポリシラクロヘプテンは,ポリサイクロクトンとポリブタジーンと比較して,より高い分子適合性を示した.
- SMFSの実験結果は コンピューターによるシミュレーションとよく一致しています
結論:
- シリルダイアニオンのアルキレーションは,ストレントサイクロアルケンの合成に適した新しいアプローチである.
- シリコンをサイクロヘプテンリングに組み込むことは,そのストレインとポリメリゼーションの振る舞いに影響を与えます.
- トランスシラサイクロヘプテン) は,高度な材料の応用の可能性を示唆するユニークな機械的性質を示しています.
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