A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
ويرد بروتوكول البلمرة افتتاح حلقة فوتوريدوكس الخاضعة للرقابة من س-كاربوكسيانهيدريديس توسط مجمعات ني/الزنك.
هنا، يمكننا وصف بروتوكول فعال يجمع بين الحفز فوتوريدوكس ني/الأشعة تحت الحمراء باستخدام الزنك-الكوكسيدي لكفاءة البلمرة افتتاح الحلقة، مما يسمح لتركيب إيسوتاكتيك بولي (α-هيدروكسي الأحماض) مع الأوزان الجزيئية المتوقعة (> 140 كاتشين) وتضييق نطاق توزيع الوزن الجزيئي (مث/من < 1.1). هو توسط هذه البلمرة خاتم-افتتاح مجمعات ني والزنك حضور بادئ الكحول وفوتوريدوكس الأشعة تحت الحمراء محفز، المشع بالصمام أزرق (400-500 nm). يتم تنفيذ في البلمرة عند درجة حرارة منخفضة (-15 درجة مئوية) لتجنب ردود فعل جانبية غير مرغوب فيها. ويمكن تحقيق استهلاك مونومر كاملة خلال 4-8 ساعات، توفير بوليمر قريبة من الوزن الجزيئي المتوقعة مع توزيع الوزن الجزيئي الضيقة. ويبين عدد-متوسط الوزن الجزيئي وأسفرت علاقة خطية مع درجة بلمرة ما يصل إلى 1000. هوموديكوبلينج 1"ح الرنين المغناطيسي النووي" دراسة تؤكد أن البوليمر التي تم الحصول عليها إيسوتاكتيك دون ابيميريزيشن. ويقدم هذا البلمرة ذكرت هنا استراتيجية لتحقيق س-كاربوكسيانهيدريديس البلمرة السريع، التي تسيطر عليها بإعداد ستيريوريجولار بولي (α-هيدروكسي الأحماض) والبوليمرات الإسهامية لها مع مختلف المجموعات سلسلة الجانب الوظيفي.
بولي (حمض هيدروكسي-α) (بها) فئة هامة من البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي ومتوافق حيويا مع التطبيقات التي تتراوح من الأجهزة الطبية الحيوية لمواد التعبئة والتغليف. 1 , 2 يمكن إعداد "بأس رغم" مباشرة بواسطة polycondensation الأحماض α-هيدروكسي، الأوزان الجزيئية (موس) من بأس الناتجة منخفضة بصفة عامة. 3 البلمرة افتتاح الدائري (ROP) من اكتونات (مثل لاكتيدي وجليكوليدي) وهو نهج اصطناعية بديلة يوفر سيطرة أفضل على موس وتوزيع الوزن الجزيئي (Đ) من بوليكوندينسيشن. ومع ذلك، عدم وجود وظائف سلسلة جانبية في بأس وفي اكتونات الحد تنوع الخصائص الفيزيائية والكيميائية وتطبيقاتها. 4 , 5 منذ عام 2006، 1, 3-ديوكسولاني-2، 4-ديونيس، ما يسمى س-كاربوكسيانهيدريديس (أنظمة)، التي يمكن أن تكون مستعدة مع مجموعة متنوعة غنية من وظائف سلسلة جانبية،6،،من78، 9 , 10 , 11 , 12 , 13 قد برزت بوصفها فئة بديلة من مونومرات نشطة للغاية البوليستر البلمرة. 14 , 15
ويمكن تصنيف نظم الحفاز "شرطة عمان السلطانية المعد" في أورجانوكاتاليستس،8،12،،من1617 المواد الحفازة الفلزية12،،من1819 ،،من2021 والمواد البيولوجية الحفازة. 22 عموما، "شرطة عمان السلطانية المعد" تعززه أورجانوكاتاليست عائدات بطريقة غير المنضبط أكثر أو أقل، مثل ابيميريزيشن (أي عدم ستيريوريجولاريتي) لأنظمة تحمل إلكترون سحب مجموعات،8،17 موس لا يمكن التنبؤ بها، أو حركية البلمرة بطيئة. 13 لمعالجة هذه المشاكل، تم تطوير مجمع الكوكسيدي الزنك نشطة "شرطة عمان السلطانية المعد". 12 ROPs ويلكونتروليد قد تحققت في درجة منخفضة من البلمرة (DP) دون ابيميريزيشن. ومع ذلك، هذا الحافز الكوكسيدي الزنك لا يمكن أن تنتج كفاءة البوليمرات مع درجة عالية من البلمرة (DP ≥ 300). 13
ونحن قد أبلغت مؤخرا نهجاً واعداً أن يحسن إلى حد كبير من التفصيل والكفاءة لتوليف بها (الشكل 1). 13 ونحن دمج فوتوريدوكس ني/الأشعة تحت الحمراء المواد الحفازة التي تشجع على إزالة أوكا مع الزنك الكوكسيدي التوسط البلمرة افتتاح الدائري للمعد. ويعجل استخدام درجة حرارة منخفضة (-15 درجة مئوية) وفوتوريدوكس ني/الأشعة تحت الحمراء الحفز تآزر افتتاح الحلقة وإزالة من أوكا لنشر سلسلة مع تجنب ردود الفعل الجانبية غير المرغوب فيها، مثل تشكيل ني-الكربونيل. 23 , 24 يقع الزنك-الكوكسيدي النشطة عند ترانسميتاليشن مع ني المعقدة في سلسلة تيرمينوس لنشر سلسلة. 13
في هذا البروتوكول، نقوم بإضافة إعداد جديدة (bpy)Ni(COD) (ببي = 2, 2 '--بيبيريديل، سمك القد = 1.5-سيكلوكتاديني)، Zn(HMDS)2 (همدس = هيكساميثيلديسيلازاني)،25 البنزيل الكحول (بنه) والأشعة تحت الحمراء [بي مدافع (CF3)]2(دتببي) الجبهة الوطنية (6 الأشعة تحت الحمراء--1، بي مدافع (CF3) = (2، 4-ديفلوروفينيل)-5-2-بيريدين (تريفلوروميثيل)، دتببي = 4، 4 '--دي-ثالثي-بوتيل-2, 2'-bipyridine) إلى مركب l-1 حل26 في صندوق القفازات مع فخ باردة، في الوجود ضوء LED أزرق (400-500 nm) ومروحة للحفاظ على درجة الحرارة (الشكل 1). تظل درجة الحرارة في-15 درجة مئوية ± 5 درجات مئوية خلال البلمرة. ويرصد عملية تحويل أوكا تحويل فورييه مطيافية الأشعة تحت الحمراء. البوليمر الناتج موس وتتميز Đs من جل تخلل لوني (المؤتمر الشعبي العام). هوموديكوبلينج 1"ح الرنين المغناطيسي النووي" دراسة تحدد ما إذا كانت البوليمر التي تم الحصول عليها إيسوتاكتيك أم لا. كما معظم المواد الكيميائية شديدة الحساسية للرطوبة، البروتوكول فيديو تفصيلي يهدف إلى مساعدة الممارسين الجديدة تجنب المخاطر المرتبطة فوتوريدوكس "شرطة عمان السلطانية المعد".
تنبيه: يرجى استشارة جميع المواد ذات الصلة صحائف بيانات السلامة (MSDS) قبل الاستخدام. الكثير من المواد الكيميائية المستخدمة في التوليف شديدة السمية والمسببة للسرطان. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند القيام برد فعل بما في ذلك استخدام الضوابط الهندسية (غطاء الدخان والدرج الأمامي) ومعدات الحماية الشخصية (سلامة النظارات، قفازات، معطف مختبر، كامل طول السراويل، وأحذية أغلقت تو، الضوء الأزرق حظر السلامة نظارات). الإجراءات التالية تنطوي على تقنيات معالجة خالية من الهواء القياسية في صندوق القفازات. يتم نقل جميع الحلول باستخدام ماصة.
1-إعداد محفز والبادئ
ملاحظة: تجري العملية بأكملها في صندوق القفازات مع فخ باردة. جميع المواد الكيميائية المجففة أو تنقيته قبل الانتقال إلى المربع. 13 جميع القوارير والأواني الزجاجية المجففة وتسخينها في الفرن قبل أن ينتقل إلى المربع.
2-فوتوريدوكس افتتاح الدائري البلمرة من l-1
ملاحظة: تجري العملية بأكملها في صندوق القفازات مع فخ باردة. هي يتطلب جميع أوكا مونومرات في المربع القفازات قبل الاستخدام. 13 هنا نعطي مثال البلمرة في موانئ دبي = 500 ([ل -1]/[(bpy)Ni(COD)]/[Zn(HMDS)2]/[بنه]/[الأشعة تحت الحمراء-1] = 500/1/1/1/0.1). يمكن أيضا إعداد البوليمرات في توزيعات مختلفة عن طريق ضبط مونومر الجماعية وفقا لذلك.
3-مراقبة التحويل مونومر بتحويل فورييه أطياف الأشعة تحت الحمراء
ملاحظة: يتم تسجيل تحويل فورييه أطياف الأشعة تحت الحمراء (FTIR) على مطياف الأشعة تحت الحمراء مترا مجهزة ATR الماس ونقل العينات التبعي.
4-قياس الوزن الجزيئي للبوليمر اللوني هلام تخلل
ملاحظة: يتم تنفيذ هلام تخلل اللوني (المؤتمر الشعبي العام) تجارب على نظام مزودة بمضخة isocratic مع ديجاسير، مولتيانجلي الليزر للكشف عن تشتت الضوء (مالس) (GaAs 30 ميغاواط الليزر في λ = 690 nm)، وكاشف الانكسار التفاضلي (DRI) مع مصدر ضوء 690-شمال البحر الأبيض المتوسط. نسخ فصل الألوان يتم تنفيذها باستخدام أعمدة استبعاد حجم متصل متسلسل (100 Å، 500 Å، 103 Å، والأعمدة4 Å 10، 5 ميكرومتر، 300 × 4.6 ملم) في 35 درجة مئوية باستخدام THF كمرحلة المتنقلة معدل تدفق 0.35 مل/دقيقة. بوليمر الوزن الجزيئي (ميغاواط) وتوزيع الوزن الجزيئي (Ð) مصممون على استخدام نموذج زيم تناسب البيانات مالس-الاختزال المباشر. لا يؤثر وجود المعادن في البوليمر مجمع نتائج القياس حزب المؤتمر الشعبي العام.
ويرصد عملية تحويل أوكا تحويل فورييه مطيافية الأشعة تحت الحمراء، كما هو مبين في الشكل 2. الذروة في سم 1805-1 تم تعيينه كامتداد بوند الخل في أوكا؛ ويناظر الذروة في 1760 سم-1 تشكيل السندات إستر في البوليمر. بمجرد الذروة مونومر في سم 1805-1 يختفي تمام?...
أن الخطوة الحاسمة ضمن البروتوكول هو الحفاظ على درجة حرارة التفاعل-15 ± 5 درجات مئوية. يجب أن تكون مخزنة في ثلاجة علبة القفازات عند-35 درجة مئوية قبل البلمرة جميع الحلول عوامل حفازة ومونومرات أوكا. قارورة رد الفعل يجب أن يكون قبل تبريد في فخ الباردة. أثناء عملية التفاعل، لأنه على ضوء الصمام تبد...
الكتاب يعلن لا تضارب المصالح المالية. براءة المؤقت (أي تطبيق براءات الاختراع الأمريكي: 62/414,016) قد قدم المتصلة بالنتائج المعروضة في هذه الورقة.
وأيد هذا العمل التمويل الأولى من معهد البوليتكنيك في ولاية فرجينيا وجامعة الدولة. تسلم Q.F. بدعم من مؤسسة العلوم الطبيعية الصينية الوطنية (21504047) ومؤسسة العلوم الطبيعية بمقاطعة جيانغسو (BK20150834)، وجامعة نانجينغ للبريد والاتصالات السلكية واللاسلكية العلمية مؤسسة نوبتسف (NY214179).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Ni(COD)2 | Strem | 28-0010 | Stored in the glove box freezer. |
2,2′-bipyridine | Strem | 07-0290 | Stored in the glove box freezer. |
Zn(HMDS)2 | N/A | N/A | Synthesized following reported procedures.25 Stored in the glove box freezer. |
Benzyl alcohol | Sigma-Aldrich | 402834 | Stored with 4Å molecular sieve |
Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbbpy)PF6 | Strem | 77-0425 | Stored in the glove box freezer. |
THF | Sigma-Aldrich | 34865 | Dried by alumina columns and stored with 4Å molecular sieve in the dark bottle in the glove box. |
Ethanol | Sigma-Aldrich | 793175 | |
GPC with an isocratic pump | Agilent | Agilent 1260 series | |
Dawn Heleos II Light Scatterer | Wyatt | ||
Optilab rEX differential refractive index detector | Wyatt | ||
Size exclusion columns | Phenomenex | ||
Glass Scintillation Vials - 7 ml | VWR | ||
FTIR spectrometer | Agilent | ||
Stir bars | VWR | 58948-091 | |
Balance | |||
Glove box | Mbraun | Labstar Pro |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved