Name: a simple and efficient protocol for the catalytic insertion polymerization of functional norbornenes
Uploaded: 2017-02-27T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Simple and Efficient Protocol for the Catalytic Insertion Polymerization of Functional Norbornenes at JoVE.com

The authors acknowledge funding from Fonds de Recherche du Qu&#233;bec - Nature et Technologies, from Conseil Recherches en Sciences Naturelles et G&#233;nie (program INNOV) and PrimaQu&#233;bec.

1. إعداد بولي (حمض 5-في norbornene-2-متيل)، PNBE (CO 2 H) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد البنك الأهلي المصري مونومر (CO 2 H) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن من حامض الأكريليك (AA) (327 غرام و 4.5 مول، 2 مكافئ) والهيدروكينون (4....

<ol>
	<li>Gaylord, N. G., Mandal, B. M., Martan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peroxide-induced+polymerization+of+norbornene.">Peroxide-induced polymerization of norbornene.</a> J. Polym. Science, Polym. Lett. Ed. 14 (9), 555-559 (1976).</li><li>Janiak, C., Lassahn, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+vinyl+homopolymerization+of+norbornene.">The vinyl homopolymerization of norbornene.</a> Macromol. Rapid Comm. 22 (7), 479-493 (2001).</li><li>Bielawski, C. W., Grubbs, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Living+ring-opening+metathesis+polymerization.">Living ring-opening metathesis polymerization.</a> Prog. Polym. Sci. 32 (1), 1-29 (2007).</li><li>Blank, F., Janiak, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal+catalysts+for+the+vinyl/addition+polymerization+of+norbornene.">Metal catalysts for the vinyl/addition polymerization of norbornene.</a> Coord. Chem. Rev. 253 (7-8), 827-861 (2009).</li><li>Kaminsky, W., Boggioni, L., Tritto, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cycloolefin+polymerization.">Cycloolefin polymerization.</a> Polymer Science: A Comprehensive Reference, 10 Volume Set. 3, 843-873 (2012).</li><li>Boggioni, L., Tritto, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=State+of+the+art+of+cyclic+olefin+polymers.">State of the art of cyclic olefin polymers.</a> MRS Bull. 38 (3), 245-251 (2013).</li><li>Goodall, B., Rieger, B., Baugh, L., Kacker, S., Striegler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cycloaliphatic+polymers+via+late+transition+metal+catalysis.">Cycloaliphatic polymers via late transition metal catalysis.</a> Late Transition Metal Polymerization Catalysis. , 101-154 (2003).</li><li>Zhou, W., He, X., Chen, Y., Chen, M., Shi, L., Wu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vinyl-addition+copolymerization+of+norbornene+and+polar+norbornene+derivatives+using+novel+bis(&#946;-ketoamino)Ni(II)/B(C6F5)3/AlEt3+catalytic+systems.">Vinyl-addition copolymerization of norbornene and polar norbornene derivatives using novel bis(&#946;-ketoamino)Ni(II)/B(C6F5)3/AlEt3 catalytic systems.</a> J. Appl. Polym. Sci. 120 (4), 2008-2016 (2011).</li><li>M&#252;ller, K., Jung, Y., Yoon, D. Y., Agarwal, S., Greiner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vinyl-type+polymerization+of+alkylester-substituted+norbornenes+without+endo/exo+separation.">Vinyl-type polymerization of alkylester-substituted norbornenes without endo/exo separation.</a> Macromol. Chem. Phys. 211 (14), 1595-1601 (2010).</li><li>Boffa, L. S., Novak, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copolymerization+of+polar+monomers+with+olefins+using+transition-metal+complexes.">Copolymerization of polar monomers with olefins using transition-metal complexes.</a> Chem. Rev. 100 (4), 1479-1494 (2000).</li><li>Funk, J. K., Andes, C. E., Sen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Addition+Polymerization+of+Functionalized+Norbornenes:+The+Effect+of+Size+Stereochemistry,+and+Coordinating+Ability+of+the+Substituent.">Addition Polymerization of Functionalized Norbornenes: The Effect of Size Stereochemistry, and Coordinating Ability of the Substituent.</a> Organometallics. 23 (8), 1680-1683 (2004).</li><li>Hennis, A. D., Polley, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel,+efficient,+palladium-based+system+for+the+polymerization+of+norbornene+derivatives:+Scope+and+mechanism.">Novel, efficient, palladium-based system for the polymerization of norbornene derivatives: Scope and mechanism.</a> Organometallics. 20 (13), 2802-2812 (2001).</li><li>Commarieu, B., Claverie, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bypassing+the+lack+of+reactivity+of+endo-substituted+norbornenes+with+the+catalytic+rectification-insertion+mechanism.">Bypassing the lack of reactivity of endo-substituted norbornenes with the catalytic rectification-insertion mechanism.</a> Chem. Sci. 6 (4), 2172-2182 (2015).</li><li>Commarieu, B., Potier, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrahigh+Tg+epoxy+thermosets+based+on+insertion+polynorbornenes.">Ultrahigh Tg epoxy thermosets based on insertion polynorbornenes.</a> Macromoecules. 49 (3), 920-925 (2016).</li><li>Pirrung, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Synthetic Organic Chemist's Companion. , (2007).</li><li>Kanao, M., Otake, A., Tsuchiya, K., Ogino, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereo-selective+synthesis+of+5-norbornene-2-exo-carboxylic+acid-Rapid+isomerization+and+kinetically+selective+hydrolysis.">Stereo-selective synthesis of 5-norbornene-2-exo-carboxylic acid-Rapid isomerization and kinetically selective hydrolysis.</a> Int. J. Org. Chem. 2 (1), 26-30 (2012).</li><li>Huertas, D., Florscher, M., Dragojlovic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvent-free+Diels-Alder+reactions+of+in+situ+generated+cyclopentadiene.">Solvent-free Diels-Alder reactions of in situ generated cyclopentadiene.</a> Green Chem. 11 (1), 91-95 (2009).</li><li>Pierre, F., Commarieu, B., Tavares, A. C., Claverie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Tg+sulfonated+insertion+polynorbornene+ionomers+prepared+by+catalytic+insertion+polymerization.">High Tg sulfonated insertion polynorbornene ionomers prepared by catalytic insertion polymerization.</a> Polymer. 86, 91-97 (2016).</li><li>Woo, H. G., Li, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Advanced functional materials, Chapter 1.6.8,30. 1, (2011).</li><li>Kim, D. -. G., Bell, A., Register, R. a. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Living+vinyl+addition+polymerization+of+substituted+norbornenes+by+a+t-Bu3P-Ligated+Methylpalladium+Complex.">Living vinyl addition polymerization of substituted norbornenes by a t-Bu3P-Ligated Methylpalladium Complex.</a> ACS Macro Letters. 4 (3), 327-330 (2015).</li><li>Seung, H., S, A., Baek, K., Sang, S., Intech, S. i. l. a. g. u. i. ,. M. .. A. .. ,. e. d. .. ,. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+Dielectric+Materials+for+Microelectronics.">Low Dielectric Materials for Microelectronics.</a> Dielectric Material. , 59-76 (2012).</li></ol>

الطريقة المقترحة هنا هو بسيط، وقابلة بسهولة لتوسيع النطاق. ويمكن استخدام جميع المواد الكيميائية كما وردت دون أي تنقية. لاحظ أن إجراء رد فعل على نطاق أقل (مثل جداول ≤1 ز) وعادة ما ينتج انخفاض العوائد بسبب خسارة لا يمكن تجنبها من المواد أثناء مناولة وجمع. <p class="jove_...

في norbornene، الأهلي المصري، وناتج إضافة ديلز-ألدر من الاثيلين والبنتادين (التي حصلت عليها &quot;تكسير&quot; من dicyclopentadiene (DCPD))، وبلمرة بسهولة باستخدام البلمرة الحرة الراديكالية، 1 الموجبة البلمرة، 2 عصابة فتح وصفت الابدال والاحلال البلمرة 3 والإدراج الحفاز البلمرة. 4، 5، 6، 7 خلافا لغيرها من الآليات، والإدراج البلمرة المحفزة يؤدي إلى تشكيل عالية جدا درجة حرارة الزجاج الانتقالية (تي ز) البوليمر حيث يتم حفظها في العمود الفقري كمفينات من البنك الأهلى المصرى. مجموعة متنوعة من المحفزات مثل المحفزات الميتالوسين والمواد الحفازة المعادن أواخر التحول يمكن استخدامها لتعزيز البلمرة من البنك الأهلى المصرى. 4، 5، 6، <suص الطبقة = &quot;XREF&quot;&gt; 7 ولكن نظرا لذوبانه منخفضة وذلك بسبب الصعوبات المرتبطة تجهيز عالية جدا تي ز البوليمر، و، على حد علمنا، لم يتم العثور على المبلمر المتجانس PNBE أي استخدام. وقد polynorbornenes ظيفية (PNBEs) الكائن تمحيص كثير على مدى السنوات ال 20 الماضية، لأنها تجمع بين ارتفاع تي ز الكشف عنها من قبل وحدة تكرار جامدة كمفينات فضلا عن خصائص مرغوبة وهبت به وظائفها. ويتم الحصول على 8، 9، 10 أحادية البنك الأهلى المصرى من المواد الأولية بسيطة إلى حد ما وغير مكلفة، وذلك باستخدام خطوة واحدة ديلز-ألدر تفاعل البنتادين وdienophile functionalized. ومع ذلك، فإن تفاعل ديلز-ألدر يؤدي إلى اثنين من الفراغية، إندو وإكسو، والتي لها نشاطية مختلفة جدا. 11، 12 وفي الواقع، فإن ستيريو إندوايزومير هو أقل نشاطا من شكل إكسو ويعطل المحفز. 11، 12 وهكذا، في الماضي، وإعداد polynorbornenes الوظيفية عادة ما تتطلب فصل إندو وإكسو الفراغية، وكانت تستخدم فقط stereoisomer إكسو. وكان هذا الإجراء فصل تستغرق وقتا طويلا، وأدت إلى تراكم الفراغية إندو غير المتفاعل كنفايات غير مرغوب فيها. نحن في الآونة الأخيرة أظهرت أن بلمرة NBEs functionalized تحتوي على كل الفراغية هي في الواقع ممكنا. 13 لقد وبالتالي فهي قادرة على إعداد مجموعة متنوعة من PNBEs استبداله، التي تحتوي على المجموعات الوظيفية مثل استرات، المركبات الحمضية اثنين، والألدهيدات، imides، والكحول وروابط مزدوجة. بسبب من ارتفاع تي ز وظائف، وهذه البوليمرات تظهر خصائص مرغوب فيه. وصفنا هنا طريقتين لتحضير البوليمرات الوظيفية. أول واحد يؤدي إلىتوليف للذوبان في الماء بولي البوليمر (حمض 5-في norbornene-2-متيل)، PNBE (CO 2 H)، وذلك باستخدام الموجبة المشتريات محفز (الشكل 1). 13 و 14 نفس طريقة البلمرة يمكن استخدامها لإعداد PNBEs ظيفية مع مختلف وظائف قلادة، مثل استرات، والكحول، imides، برومو ألكيلات، والألدهيدات والمركبات الحمضية اثنين. في أيدينا، وهذا المشتريات حافزا الموجبة لا يمكن أن تستخدم لNBEs تحتوي على روابط مزدوجة قلادة مثل 5-فينيل-2-في norbornene. في هذه الحالة، والإدراج الجزئي للرابطة مزدوجة قلادة خلال البلمرة يؤدي إلى تشكيل المواد عبر ربط. ولذلك، فإننا نقدم هنا طريقة ثانية مخصصة لتشكيل بولي (5-فينيل-2-في norbornene)، PNBE (الفينيل)، وذلك باستخدام بالشلل الرعاش 2 (ديسيبل) 3: AgSbF 6: PPH 3 باعتبارها حافزا في الموقع. 14 ثم يتم ابكسدزد مجموعات قلادة الفينيل من البوليمر أبعد من ذلك، أن تؤدي إلى عشرتشكيل (ه) من PNBE (الايبوكسي) (الشكل 1). كلا PNBE (CO 2 H) وPNBE (الايبوكسي) وقد وجد أن تؤدي إلى تشكيل الراتنجات بالحرارة مع تي ز تصل إلى 350 درجة مئوية. 14 وهكذا، فإن طريقة بسيطة وصفها هنا يسمح احد لإعداد بكفاءة البوليمرات مع تي ز عالية جدا وجود مجموعة متنوعة من المجموعات الوظيفية، والتي يمكن استخدامها للعديد من التطبيقات. <img alt="شكل 1" src="/files/ftp_upload/54552/54552fig1.jpg" /> الشكل 1: PNBEs وظيفية من قبل شعبة البرامج إعداد حفز البلمرة. (أ) إعداد PNBE (CO 2 H)، (ب) إعداد PNBE (الفينيل) وPNBE (الايبوكسي). ويشير السندات متقطع خليط من إندو وإكسو أيزومرات. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54552/54552fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذه فاي</a>جوري.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="945">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">acrylic acid</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">147230</td>
			<td style="width:299px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">hydroquinone</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>H9003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">dicyclopendadiene</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td align="left">454338</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">palladium allyl dichloride dimer</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>222380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">silver hexfluoro antimonate</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">227730</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">liquid nitrogen</td>
			<td style="width:241px;">Local Facility</td>
			<td style="width:135px;">NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">ethyl acetate</td>
			<td style="width:241px;">Fischer Scientific</td>
			<td>E14520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">5-vinyl-2-norbornene</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">148679</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">toluene</td>
			<td style="width:241px;">Fischer Scientific</td>
			<td>T290-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">palladium dba</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">227994</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">triphenyl phosphine</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">93090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">silica gel 40-63 microns</td>
			<td style="width:241px;">Silicycle</td>
			<td style="width:135px;">Siliaflash</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">methanol</td>
			<td style="width:241px;">Fischer Scientific</td>
			<td>BPA412-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">dichloromethane</td>
			<td style="width:241px;">EMD Millipore</td>
			<td>DX08311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">formic acid</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">F0507</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">acetic acid</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>320099</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:271px;">hydrogen peroxide solution</td>
			<td style="width:241px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:135px;">216763</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:271px;">acetone</td>
			<td style="width:241px;">Fischer Scientific</td>
			<td>A18-200</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple and efficient protocol for the catalytic insertion polymerization of functional norbornenes

في norbornene يمكن بلمرة من قبل مجموعة متنوعة من الآليات، بما في ذلك البلمرة الإدراج حيث الرابطة المزدوجة هو بلمرة وحفظها طبيعة كمفينات من مونومر. الناتج البوليمر، polynorbornene، لديه الزجاج درجات الحرارة العالية جدا التي تمر بمرحلة انتقالية، تي ز، والخصائص البصرية والكهربائية مثيرة للاهتمام. ومع ذلك، لا تعقيد بلمرة norbornenes الوظيفية من خلال هذه الآلية من خلال حقيقة أن إندو استبداله في norbornene مونومر لديها، بشكل عام، والتفاعل منخفضة جدا. وعلاوة على ذلك، والفصل من إندو استبداله مونومر من مونومر إكسو هو مهمة شاقة. هنا، نقدم بروتوكول بسيط للبلمرة norbornenes استبداله (إندو: إكسو كاليفورنيا 80:20) تحمل إما حمض الكربوكسيلية أو رابطة مزدوجة قلادة. لا تتطلب العملية التي يمكن فصلها كلا الأيزومرين، وتستمر مع شحنات حافزا منخفضة (0،01-0،02 مول٪). البوليمر تحمل يعتمدونروابط مزدوجة النمل يمكن زيادة تحولت في ارتفاع العائد، على تحمل البوليمر تحمل مجموعة قلادة الايبوكسي. ويمكن تطبيق هذه الإجراءات البسيطة لإعداد polynorbornenes مع مجموعة متنوعة من المجموعات الوظيفية، مثل استرات، والكحول، imides، روابط ثنائية، والأحماض الكربوكسيلية، برومو ألكيلات، والألدهيدات والمركبات الحمضية اثنين.

وتقوم بسيط ديلز-ألدر تفاعل DCPD وdienophile مناسبة، لحامض الاكريليك سبيل المثال (AA) أعدت أحادية البنك الأهلى المصرى. عادة، مشققة DCPD لانتاج البنتادين (CPD) قبل رد الفعل. ثم تعمل 17 CPD متصدع طازجة في تفاعل ديلز-ألدر. ومع ذلك، في هذا البروتوكول، ويتم ت...

Watch this Scientific Journal Video about A Simple and Efficient Protocol for the Catalytic Insertion Polymerization of Functional Norbornenes at JoVE.com

A Simple and Efficient Protocol for the Catalytic Insertion Polymerization of Functional Norbornenes

We describe the catalytic insertion polymerization of 5-norbornene-2-carboxylic acid and 5-vinyl-2-norbornene to form functional polymers with a very high glass transition temperature.

بروتوكول بسيطة وفعالة لالتحفيزي الإدراج بلمرة Norbornenes وظيفية

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic ...

The overall goal of this synthetic procedure is to prepare functional insertion polynorbornenes, which are highly functional polymers with a very high glass transition temperature. The main advantage of this technique is that it's possible to access high performance polymers bearing highly reactive functional groups such as epoxy groups or acid groups via a simple experimental protocol. Generally, researchers that are new to catalytic polymer synthesis will struggle because the synthesis must be performed using very high standards of purity, but here, in the process we're going to describe, the synthesis can be performed easily with no special purification step.Demonstrating part of the procedure will be Moubarak Compaore, a graduate student in the Claverie laboratory. To begin this procedure, set up a one liter round bottom flask with a condenser and stir bar. Add 327 grams of acrylic acid and 4.9 grams of hydroquinone to the flask.Then use a heating block to heat the mixture to 150 degrees Celsius. Once the refluxing has settled, add 300 grams of DCPD. Then increase the temperature to 170 degrees Celsius for 16 hours.The solution color will change from clear to yellow-brown. Using a Pasteur pipette, extract a sample. Analyze by proton NMR, using deuterated chloroform as the solvent.Next, remove the condenser from the round bottom flask. Replace it with a simple distillation setup connected to a condenser circulating cold water. Place the reaction setup under vacuum and set the pressure to one millimeter mercury.Then heat to 100 degrees Celsius for approximately one hour. Collect and discard the clear liquid that boils off. Replace the collection flask with a 250 milliliter round bottom flask.Heat to 155 degrees Celsius for seven hours to distill the NBE carboxylic acid. Analyze the distilled liquid by proton NMR to determine the purity and endo to exo proportions. Then add 300 grams of NBE carboxylic acid to a 500 milliliter round bottom flask equipped with a magnetic stir bar.Degas the NBE carboxylic acid by bubbling nitrogen for 40 minutes using a slow stirring rate for the stir bar. Add 76 milligrams of allylpalladium(II)chloride dimer. Then add 180 milligrams of silver antimonate.Increase the stirring rate and heat the solution to 70 degrees Celsius under a slight nitrogen flux for 36 hours. Next, cool the flask with liquid nitrogen. Using a spatula, break the polymer into small pieces.Add 750 milliliters of ethyl acetate to a two liter beaker equipped with a magnetic stir bar. Then add the polymer chunks under vigorous stirring. Allow the solution to continue stirring for two hours.After stirring is complete, filter the solution using a Buchner funnel equipped with filter paper. Wash the polymer with 500 milliliters of ethyl acetate three times, then dry the polymer in a vacuum oven at 50 degrees Celsius for 12 hours. Separately degas 100 grams of toluene and 100 grams of NBE(vinyl)by bubbling with nitrogen gas for 30 minutes.After that, place both in the glove box. In the glove box, add the toluene into a 250 milliliter round bottom flask. Next, successively add 76 milligrams of PD2(DBA)3, 68 milligrams of silver antimonite and 43 milligrams of triphenylphosphine to the toluene solution.Then add the degassed NBE(vinyl)and stir at 70 degrees Celsius for 72 hours. Once stirring is complete, remove the solution from the glove box and transfer it into a one liter glass bottle equipped with a magnetic stir bar. Add 200 milliliters of fresh toluene and stir.Then add 10 grams of silica powder and continue stirring at room temperature for 16 hours. After stirring is complete, let the solution settle for two hours to allow the silica particles to sedimentate. Filter the settled solution through a Buchner funnel equipped with filter paper.Rinse the silica particles with fresh toluene and filter it through the Buchner funnel. Next, add 1.2 liters of methanol to a fresh four liter beaker equipped with a magnetic stir bar. Gradually add this solution of toluene and polymer to the beaker under vigorous stirring.Continue stirring for 30 minutes. After stirring is complete, filter the polymer using a Buchner funnel and filter paper. Wash the polymer with 400 milliliters of methanol three times.Analyze the polymer purity by proton NMR to determine if the residual monomer is present. If so, perform one additional wash with methanol. After washing is complete, dry the PNBE(vinyl)under vacuum at room temperature overnight.Add 150 grams of dichloromethane to a 500 milliliter round bottom flask equipped with a magnetic stir bar and a condenser. Then add 15 grams of PNBE(vinyl)with stirring. Once the polymer has completely dissolved, place the flask in an ice bath to cool for 15 minutes.In a fresh beaker, mix 30 grams of formic acid and five grams of acetic acid. Add this acid solution to the flask and let it cool for 15 minutes. Next, add 75 grams of a 30%aqueous solution of hydrogen peroxide and stir the solution for 18 hours.After this, remove a small sample. Precipitate the polymer with acetone and analyze with proton NMR as outlined in the text protocol. If the signal for the double bond has not decreased sufficiently, continue stirring the reaction, analyzing by proton NMR hourly.Once the signal for the double bond has decreased sufficiently, add 750 milliliters of acetone to a fresh four liter beaker equipped with a magnetic stir bar. Gradually add the polymer solution under vigorous stirring. Let the solution continue to stir for 15 minutes.After that, filter the polymer using a Buchner funnel and filter paper. Wash the polymer with 200 milliliters of acetone four times. Finally, dry the polymer under vacuum at room temperature overnight.In this procedure, polymers are obtained by catalyzed polymerization and collected in the form of dry powders. Representative results for the proton NMR analysis of the polymers can be seen here. This analysis confirms the epoxidation of PNBE(vinyl)The decreasing ratio between the integrals of the vinyl group and the other protons in the PNBE(epoxy)spectrum proves the efficacy of this epoxidation procedure, with 97%of PNBE(vinyl)being converted to PNBE(epoxy)FTIR spectroscopy is also used to confirm the outcome of the epoxidation reaction.This is seen by the apparition of a characteristic peak at 875 inverse centimeters and the disappearance of the 904 inverse centimeter and 992 inverse centimeter peaks, which are observed in the PNBE(vinyl)polymer. So once mastered, an ordinary scale of either polymer, be it polynorbornene epoxy or polynorbornene acid, can be prepared in less than a week with minimal manipulation time.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Biochemistry

SCIENTISTS IN ACTION

A Simple and Rapid Protocol for Measuring Neutral Lipids in Algal Cells Using Fluorescence

بسيط وبروتوكول السريع لقياس الدهون في خلايا الطحالب المحايدة عن طريق الإسفار

Algae are considered excellent candidates for renewable fuel sources due to their natural lipid storage capabilities. Robust monitoring of algal ...

Synthesis and Catalytic Performance of Gold Intercalated in the Walls of Mesoporous Silica

التوليف والأداء التحفيزي من الذهب مقحم في جدران Mesoporous السيليكا

As a promising catalytically active nano reactor, gold nanoparticles intercalated in mesoporous silica (GMS) were successfully synthesized and properties ...

Facile and Efficient Preparation of Tri-component Fluorescent Glycopolymers via RAFT-controlled Polymerization

إعداد سطحي والفعال للGlycopolymers نيون ثلاثي مكون عبر تسيطر عليها RAFT البلمرة

Synthetic glycopolymers are instrumental and versatile tools used in various biochemical and biomedical research fields. An example of a facile and ...

Ethylene Polymerizations Using Parallel Pressure Reactors and a Kinetic Analysis of Chain Transfer Polymerization

Polymerizations الإثيلين عن طريق المفاعلات الضغط الموازية وتحليل الحركية من سلسلة البلمرة نقل

We demonstrate a method for high-throughput catalyst screening using a parallel pressure reactor starting from the initial synthesis of a nickel ...

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

بروتوكول لإنتاج الجسيمات النانوية غليادين-cyanoacrylate لمع الماء طلاء

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

توليف سطحي من المذيلات تشبه دودة من الضوء المرئي وساطة التشتت البلمرة عن طريق Photoredox محفز

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

بروتوكول الأمثل لRadiolabeling كفاءة من جزيئات الذهب عن طريق استخدام<sup&gt; 125</sup&gt; أزيد المجموعة الترقيعي المسمى أنا

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient ...

Palladium N-Heterocyclic Carbene Complexes: Synthesis from Benzimidazolium Salts and Catalytic Activity in Carbon-carbon Bond-forming Reactions

Palladium N-Heterocyclic Carbene Complexes: Synthesis from Benzimidazolium Salts and Catalytic Activity in Carbon-carbon Bond-forming Reactions

البلاديوم<em&gt; N</em&gt; مجمعات كربينية هيتروكليكليك: توليف من أملاح بنزيميدازوليوم والنشاط الحفاز في التفاعلات تشكيل السندات الكربون الكربون

Detailed and generalized protocols are presented for the synthesis and subsequent purification of four palladium N-heterocyclic carbene complexes from ...

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

تعديل أسلوب الترسيب الكيميائي لتوليف Nb2س5 محفزات النيكل الأكبر مع ارتفاع المساحة المحددة

We demonstrate a method for the synthesis of NixNb1-xO catalysts with sponge-like and fold-like nanostructures. By varying the Nb:Ni ratio, a series of ...

Fabrication and Testing of Catalytic Aerogels Prepared Via Rapid Supercritical Extraction

تصنيع واختبار أيروجيلس الحفاز أعدت عن طريق استخراج فوق الحرجة السريع

Protocols for preparing and testing catalytic aerogels by incorporating metal species into silica and alumina aerogel platforms are presented. Three ...