Name: synthesis of terpolymers at mild temperatures using dynamic sulfur bonds in poly(s-divinylbenzene)
Uploaded: 2019-05-20T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Terpolymers at Mild Temperatures Using Dynamic Sulfur Bonds in PolyS-Divinylbenzene at JoVE.com

ويرجع الفضل في ذلك إلى صندوق البحوث البترولية التابع للجمعية الامريكيه للكيماويات (PRF # 58416-UNI7) للحصول علي الدعم المالي.

1. توليف بولي (S-ديفييلبنزين)
<ol><li>لاعداد بولي (S-ديفييلبنزين) ، الجمع بين عنصري الكبريت (ق8) و ديفييلبنزين (DVB) في نسب الوزن المختلفة (30:70 ، 40:60 ، 50:50 ، 60:40 ، 70:30 ، 80:20 ، 90:10 S8:D vb). اعداد رد الفعل وفقا للأساليب السابقة الموصوفة أدناه3,25. ملاحظه: تم اجراء جمي...

<ol>
	<li>Griebel, J. J., Glass, R. S., Char, K., Pyun, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymerizations+with+Elemental+Sulfur:+A+Novel+Route+to+High+Sulfur+Content+Polymers+for+Sustainability,+Energy+and+Defense.">Polymerizations with Elemental Sulfur: A Novel Route to High Sulfur Content Polymers for Sustainability, Energy and Defense.</a> Progress in Polymer Science. 58, 90-125 (2016).</li><li>Chung, W. 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=Elemental+Sulfur+as+a+Reactive+Medium+for+Gold+Nanoparticles+and+Nanocomposite+Materials.">Elemental Sulfur as a Reactive Medium for Gold Nanoparticles and Nanocomposite Materials.</a> Angewandte Chemie International Edition. 50, 11409-11412 (2011).</li><li>Chung, W. 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=The+Use+of+Elemental+Sulfur+as+an+Alternative+Feedstock+for+Polymeric+Materials.">The Use of Elemental Sulfur as an Alternative Feedstock for Polymeric Materials.</a> Nature Chemistry. 5, 518-524 (2013).</li><li>Shukla, S., Ghosh, A., Roy, P. K., Mitra, S., Lochab, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardanol+Benzoxazines+-+A+Sustainable+Linker+for+Elemental+Sulphur+Based+Copolymers+via+Inverse+Vulcanisation.">Cardanol Benzoxazines - A Sustainable Linker for Elemental Sulphur Based Copolymers via Inverse Vulcanisation.</a> Polymer. 99, 349-357 (2016).</li><li>Worthington, M. J. H., Kucera, R. L., Chalker, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Green+Chemistry+and+Polymers+Made+from+Sulfur.">Green Chemistry and Polymers Made from Sulfur.</a> Green Chemistry. 19, 2748-2761 (2017).</li><li>Boyd, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sulfur+and+Its+Role+In+Modern+Materials+Science.">Sulfur and Its Role In Modern Materials Science.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55, 15486-15502 (2016).</li><li>Shukla, S., Ghosh, A., Sen, U. K., Roy, P. K., Mitra, S., Lochab, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardanol+Benzoxazine&#8208;Sulfur+Copolymers+for+Li&#8208;S+Batteries:+Symbiosis+of+Sustainability+and+Performance.">Cardanol Benzoxazine&#8208;Sulfur Copolymers for Li&#8208;S Batteries: Symbiosis of Sustainability and Performance.</a> Chemistry Select. 1, 594-600 (2016).</li><li>Griebel, J. 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=Dynamic+Covalent+Polymers+via+Inverse+Vulcanization+of+Elemental+Sulfur+for+Healable+Infrared+Optical+Materials.">Dynamic Covalent Polymers via Inverse Vulcanization of Elemental Sulfur for Healable Infrared Optical Materials.</a> ACS Macro Letters. 4, 862-866 (2015).</li><li>Griebel, J. 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=New+Infrared+Transmitting+Material+via+Inverse+Vulcanization+of+Elemental+Sulfur+to+Prepare+High+Refractive+Index+Polymers.">New Infrared Transmitting Material via Inverse Vulcanization of Elemental Sulfur to Prepare High Refractive Index Polymers.</a> Advandced Materials. 26, 3014-3018 (2014).</li><li>Crockett, M. P., 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=Sulfur-Limonene+Polysulfide:+A+Material+Synthesized+Entirely+from+Industrial+By-Products+and+Its+Use+in+Removing+Toxic+Metals+from+Water+and+Soil.">Sulfur-Limonene Polysulfide: A Material Synthesized Entirely from Industrial By-Products and Its Use in Removing Toxic Metals from Water and Soil.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55, 1714-1718 (2016).</li><li>Hasell, T., Parker, D. J., Jones, H. A., McAllister, T., Howdle, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+Inverse+Vulcanized+Polymers+for+Mercury+Capture.">Porous Inverse Vulcanized Polymers for Mercury Capture.</a> Chemical Communications. 52, 5383-5386 (2016).</li><li>Thielke, M. W., Bultema, L. A., Brauer, D. D., Richter, B., Fischer, M., Theato, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Mercury(II)+Removal+by+Electrospun+Sulfur+Copolymers.">Rapid Mercury(II) Removal by Electrospun Sulfur Copolymers.</a> Polymers. 8, 266 (2016).</li><li>Worthington, M. J. H., 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=Laying+Waste+to+Mercury:+Inexpensive+Sorbents+Made+from+Sulfur+and+Recycled+Cooking+Oils.">Laying Waste to Mercury: Inexpensive Sorbents Made from Sulfur and Recycled Cooking Oils.</a> Chemistry A European Journal. 23, 16219-16230 (2017).</li><li>Worthington, M. J. H., 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=Sustainable+Polysulfides+for+Oil+Spill+Remediation:+Repurposing+Industrial+Waste+for+Environmental+Benefit.">Sustainable Polysulfides for Oil Spill Remediation: Repurposing Industrial Waste for Environmental Benefit.</a> Advanced Sustainable Systems. 2, 1800024 (2018).</li><li>Abraham, A. M., Kumar, S. V., Alhassan, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porous+Sulphur+Copolymer+for+Gas-phase+Mercury+Removal+and+Thermal+Insulation.">Porous Sulphur Copolymer for Gas-phase Mercury Removal and Thermal Insulation.</a> Chemical Engineering Journal. 332, 1-7 (2018).</li><li>Mann, M., 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=Sulfur+Polymer+Composites+as+Controlled-release+Fertilisers.">Sulfur Polymer Composites as Controlled-release Fertilisers.</a> Organic and Biomolecular Chemistry. , (2018).</li><li>Deng, D., Hoefling, A., Th&#233;ato, P., Lienkamp, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Properties+and+Antimicrobial+Activity+of+Poly(sulfur&#8208;co&#8208;1,3&#8208;diisopropenylbenzene)+Copolymers.">Surface Properties and Antimicrobial Activity of Poly(sulfur&#8208;co&#8208;1,3&#8208;diisopropenylbenzene) Copolymers.</a> Macromolecular Chemistry and Physics. 219, 1700497 (2018).</li><li>Diez, S., Hoefling, A., Theato, P., Pauer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+and+Electrical+Properties+of+Sulfur-Containing+Polymeric+Materials+Prepared+via+Inverse+Vulcanization.">Mechanical and Electrical Properties of Sulfur-Containing Polymeric Materials Prepared via Inverse Vulcanization.</a> Polymers. 9, 59 (2017).</li><li>Parker, D. J., Chong, S. T., Hasell, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustainable+Inverse-vulcanised+Sulfur+Polymers.">Sustainable Inverse-vulcanised Sulfur Polymers.</a> RSC Advances. 8, 27892-27899 (2018).</li><li>Arslan, M., Kiskan, B., Yagci, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recycling+and+Self-Healing+of+Polybenzoxazines+with+Dynamic+Sulfide+Linkages.">Recycling and Self-Healing of Polybenzoxazines with Dynamic Sulfide Linkages.</a> Scientific Reports. 7, 5207 (2017).</li><li>Zhang, Y. Y., Konopka, K. M., Glass, R. S., Char, K., Pyun, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chalcogenide+Hybrid+Inorganic/Organic+Polymers+(CHIPs)+via+Inverse+Vulcanization+and+Dynamic+Covalent+Polymerizations.">Chalcogenide Hybrid Inorganic/Organic Polymers (CHIPs) via Inverse Vulcanization and Dynamic Covalent Polymerizations.</a> Polym Chemistry. 8, 5167-5173 (2017).</li><li>Zhang, Y., 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=Nucleophilic+Activation+of+Elemental+Sulfur+for+Inverse+Vulcanization+and+Dynamic+Covalent+Polymerizations.">Nucleophilic Activation of Elemental Sulfur for Inverse Vulcanization and Dynamic Covalent Polymerizations.</a> Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. 57, 7-12 (2019).</li><li>Tobolsky, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymeric+Sulfur+and+Related+Polymers.">Polymeric Sulfur and Related Polymers.</a> Journal of Polymer Science: Polymer Symposia. 12, 71-78 (1966).</li><li>Westerman, C. R., Jenkins, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polysulfides+Initiate+Dynamic+Monomer+Incorporation+Forming+Cross-linked+Terpolymers.">Polysulfides Initiate Dynamic Monomer Incorporation Forming Cross-linked Terpolymers.</a> Macromolecules. 51, 7233-7238 (2018).</li><li>Arslan, M., Kiskan, B., Cengiz, E. C., Demir-Cakan, R., Yagci, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inverse+Vulcanization+of+Bismaleimide+and+Divinylbenzene+by+Elemental+Sulfur+for+Lithium+Sulfur+Batteries.">Inverse Vulcanization of Bismaleimide and Divinylbenzene by Elemental Sulfur for Lithium Sulfur Batteries.</a> European Polymer Journal. 80, 70-77 (2016).</li><li>Pickering, T. L., Saunders, K. J., Tobolsky, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disproportionation+of+Organic+Polysulfides.">Disproportionation of Organic Polysulfides.</a> Journal of the American Chemical Society. 89, 2364-2367 (1967).</li><li>Zhang, Y. Y., 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=Inverse+Vulcanization+of+Elemental+Sulfur+and+Styrene+for+Polymeric+Cathodes+in+Li-S+Batteries.">Inverse Vulcanization of Elemental Sulfur and Styrene for Polymeric Cathodes in Li-S Batteries.</a> Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. 55, 107-116 (2017).</li><li>Zubov, V. P., Kumar, M. V., Masterova, M. N., Kabanov, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactivity+of+Allyl+Monomers+in+Radical+Polymerization.">Reactivity of Allyl Monomers in Radical Polymerization.</a> Journal of Macromolecular Science: Part A. 13, 111-131 (1979).</li><li>Wei, Y. Y., 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=Solution+Processible+Hyperbranched+Inverse-Vulcanized+Polymers+as+New+Cathode+Materials+in+Li-S+Batteries.">Solution Processible Hyperbranched Inverse-Vulcanized Polymers as New Cathode Materials in Li-S Batteries.</a> Polymer Chemistry. 6, 973-982 (2015).</li></ol>

الفائدة الاساسيه لهذا الأسلوب هو القدرة علي تشكيل بوليسوليدس في درجات حرارة معتدله ، 90 درجه مئوية مقابل > 159 درجه مئوية للمبركنه العكسية التقليدية. سلاسل الكبريت الموسعة وحلقات الكبريت في بولي (s-DVB) هي اقل استقرارا من s-s السندات في s823,26. ويمكن بعد ذلك اس?...

وقد ادي تحويل مركبات اورجانوسولفور إلى S8 اثناء تنقيه النفط إلى تكديس مخزونات كبيره من الكبريت1. ويستخدم الكبريت عنصري في المقام الأول لإنتاج حمض الكبريتيك والفوسفات للاسمده2. توفر الوفرة النسبية كاشفا متاحا بسهوله وغير مكلف مما يجعل الكبريت العنصري كماده وسيطه مثاليه لتطوير المواد.
عكس المبركنه هو تقنيه البلمره جديده نسبيا ان يعيد الكبريت إلى مواد وظيفية3. الحلقة S8 يحول إلى سلسله خطيه ثنائي الراديكالية علي التدفئة فوق 159 درجه مئوية. الجذور ثيريل ثم بدء البلمره مع مونومرات لتشكيل بوليسوليدس3. بالاضافه إلى بلمره الراديكالية التقليدية ، وقد استخدمت بالكبريت معكوس لبدء البلمره مع البنكسيزازينيس4. وقد استخدمت البوليمرات الناتجة لمجموعه واسعه من التطبيقات بما في ذلك الرموز في بطاريات ليثيوم S1,5,6,7, الشفاء الذاتي العدسات البصرية8,9 والزئبق والمواد الماصة للنفط5،10،11،12،13،14،15، العوازل الحرارية15، للمساعدة في الإفراج البطيء للاسمده16 فضلا عن إظهار بعض النشاط المضادة للميكروبات17. وقدمت مجموعه واحده تحليلا منهجيا شاملا لهذه بوليسوليدس توفير المزيد من المعلومات حول الطابع العازل والخواص الميكانيكية مع المحتوي S متنوعة18. وقد تساعد التفاصيل المحددة في تطوير المزيد من التطبيقات. كما استخدمت السندات الديناميكية الموجودة في هذه المواد لأعاده تدوير البوليسوليدس19،20. ومع ذلك ، فان درجات الحرارة العالية المطلوبة بواسطة المبركنه معكوس ، عاده 185 درجه مئوية ، وعدم القابلية للخطا مع S8، والحد من مونومرات التي يمكن استخدامها3.
ركزت الجهود المبكرة علي البلمره من الهيدروكربونات العطرية ، والهيدروكربونات الموسعة ، ومونومرات الطبيعية مع نقاط الغليان العالية5. وقد تم توسيع هذه الأساليب باستخدام بولي (s-الستيرين) كما prepolymer تحسين القابلية للخطا بين S8 وأكثر مونومرات القطبية بما في ذلك الأكريليك, الليك, والدوال الوظيفية ينزوثيازول الاحاديه21. طريقه أخرى يستخدم المنشطات أمين النوى لتعزيز معدلات التفاعل وانخفاض درجات الحرارة رد فعل22. ومع ذلك ، العديد من مونومرات لديها نقاط الغليان اقل بكثير من 159 درجه مئوية ، التالي تتطلب طريقه بديله لتشكيل متعدد الكبريتيدات.
في شكل تاج مستقره ، S-S السندات هي الأقوى ، التالي تتطلب درجات حرارة عاليه لانشقاق23. في بوليسوليدس ، الكبريت موجود كسلاسل خطيه أو حلقات ، مما يسمح للسندات s-s ان تكون المشقوق في درجات حرارة اقل بكثير1،24. باستخدام بولي (اس DVB) (DVB ، ديفيزيلبنزين) كما prepolymer ، مونومر الثاني مع نقطه الغليان السفلي مثل 1 ، 4-سيكلوهيكانيديميثانول ديفيليثر (CDE ، نقطه الغليان من 126 درجه مئوية) ، ويمكن إدخال24. هذا العمل يدل علي مزيد من التحسن عن طريق خفض درجه حرارة التفاعل إلى 90 درجه مئوية مع عائله من الاليل والأثير الفينيل مونومرات. وتظل ردود الفعل المشتملة علي المونومر الثاني خاليه من المذيبات.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sulfur, 99.5%, sublimed, ACROS Organics</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC201250250SDS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>divinylbenzene</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AA4280422</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,4-Cyclohexanedimethanol divinyl ether, mixture of isomers</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>406171</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyclohexyl vinyl ether</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC395420500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Allyl ether</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>259470</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>maleimide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>129585</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dichlormethane</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D37</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-dimethylformamide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Auto sampler Aluminum Sample Pans, 50&#181;L, 0.1mm, Sealed</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>B0143017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Auto sampler Aluminum Sample Covers</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>B0143003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMD Millipore 13mm Nonsterile Millex Syringe Filters - Hydrophobic PTFE Membrane, 0.45 um</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>SLFHX13NL</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of terpolymers at mild temperatures using dynamic sulfur bonds in poly(s-divinylbenzene)

الكبريت العنصري (S8) هو منتج ثانوي لصناعه النفط مع ملايين الأطنان المنتجة سنويا. هذا الإنتاج وفيرة وتطبيقات محدوده تؤدي إلى الكبريت ككاشف فعاله من حيث التكلفة لتوليف البوليمر. ويجمع الكبريت المعكوس بين الكبريتي العنصري مع مجموعه متنوعة من مونومرات لتشكيل بوليسوليدس وظيفية دون الحاجة إلى المذيبات. وقد أدت أوقات رد الفعل القصير والطرق الاصطناعية إلى الامام علي التوالي إلى التوسع السريع للفلكنه معكوس. ومع ذلك ، فان درجات حرارة التفاعل العالي (> 160 درجه مئوية) تحد من أنواع مونومرات التي يمكن استخدامها. هنا ، يتم استخدام السندات الكبريت ديناميكية في بولي (S-ديفيزيلبنزين) لبدء البلمره في درجات حرارة اقل بكثير. السندات S-S في prepolymer هي اقل استقرارا من السندات S-s في S8، مما يسمح تشكيل الراديكالية في 90 درجه مئوية بدلا من 159 درجه مئوية. وقد أدمجت مجموعه متنوعة من الاليل والاثيرات الفينيل لتشكيل terالبوليميرات. وقد اتسمت المواد الناتجة من قبل 1H nmr, هلام تخلل اللوني, والتفاضلية المسح الحراري, فضلا عن دراسة التغيرات في الذوبان. هذا الأسلوب يوسع علي المذيبات خاليه ، الكيمياء الراديكالية thiyl التي تستخدمها بالكبريت معكوس لخلق بوليسوليدس في درجات حرارة معتدله. هذا التطور يوسع نطاق مونومرات التي يمكن ادراجها التالي توسيع خصائص المواد التي يمكن الوصول اليها والتطبيقات الممكنة.

تم توليفها بولي (S-DVB) وفقا للبروتوكولات المنشورة باستخدام درجات حرارة عاليه (185 درجه مئوية) لبدء S8 عصابه الانقسام تشكيل الراديكاليين3. هذه الجذور ثم بدء البلمره مع DVB. الكبريت المنصهر والسائل DVB القضاء علي الحاجة إلى المذيبات. في غضون 30 دقيقه ، والكبريت و D...

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Terpolymers at Mild Temperatures Using Dynamic Sulfur Bonds in PolyS-Divinylbenzene at JoVE.com

Synthesis of Terpolymers at Mild Temperatures Using Dynamic Sulfur Bonds in PolyS-Divinylbenzene

والهدف من هذا البروتوكول هو الشروع في البلمره باستخدام السندات الكبريت الحيوية في بولي (S-ديفيزيلبنزين) في درجات حرارة معتدله (90 درجه مئوية) دون استخدام المذيبات. وتتميز البوليمرات من قبل المؤتمر الشعبي العام ، DSC و 1H nmr ، واختبارها للتغيرات في الذوبان.

توليف البوليمرات في درجات حرارة معتدله باستخدام السندات الكبريت الديناميكية في بولي (S-ديفييلبنزين)

Elemental sulfur (S8) is a byproduct of the petroleum industry with millions of tons produced annually. Such abundant production and limited applications ...

لقد قمنا بتطوير طريقة لبدء البلمرة باستخدام السندات الكبريتية الحيوية في بولي (الكبريت divinylbenzene) في 90 درجة مئوية دون الحاجة إلى المذيبات. هذا هو أقل بكثير من الطرق التقليدية التي تتطلب درجات حرارة فوق 160 درجة مئوية. إن خفض درجة حرارة البلمرة يوسع نطاق مونومرات يمكن دمجها في البولي كبريتيدات عن طريق الكبراندر المعكوس.يؤدي هذا إلى توسيع خصائص المواد الممكنة والتطبيقات الممكنة. وقد أنتج الكبران المعكوس عدة كبريتيدات استخدمت في بطاريات كبريتيد الليثيوم، كعدسات شفافة بالأشعة تحت الحمراء، مثل الزئبق وزيوت المواد الماصة من بين تطبيقات أخرى. ومن شأن هذه الطريقة أن تتيح تطوير مواد جديدة ومن المحتمل أن تكون تطبيقات إضافية.واحدة من الفوائد الرئيسية لهذه الطريقة هو السهولة النسبية للتوليف. يوفر هذا الفيديو الفرصة لإظهار كيفية تطور التفاعل مع مرور الوقت ، وكذلك إظهار كم يمكن أن تختلف البوليمرات استنادًا إلى محتوى الكبريت ونسبة المونومرات الموجودة. لإعداد بولي (S-divinylbenzene) الجمع بين الكبريت عنصري وdivinylbenzene في نسبة الوزن المطلوب في قارورة درام واحد مجهزة شريط يحركة المغناطيسي.ضع القارورة في حمام الزيت عند درجة حرارة 185 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. بعد اكتمال التفاعل، وإزالة القارورة من حمام النفط وإخماد فورا عن طريق وضع القارورة في النيتروجين السائل. ثم كسر فتح القارورة لإزالة البوليمر، وتكرار هذه الخطوة لكل البوليمر المعدة.لتجميع terpolymers، سحق أولا بولي (S-divinylbenzene) مع هاون وsinsle لتفاعل أعلى مساحة السطح مع مونومر 1، 4-Cyclohexanedimethanol divinyl الأثير، أو CDE. ثم الجمع بين بولي (S-divinylbenzene) وCDE في نسبة الوزن المطلوب على مقياس 600 مليغرام. ضع العينة في حمام الزيت عند 90 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.ثم تبريد العينة إلى درجة حرارة الغرفة. لردود الفعل التي لا تؤدي إلى دمج مونومر الكامل، حل أجزاء البوليمر القابل للذوبان في ديكلوروميثان، وتعجّل في الميثانول البارد. للعينات مع الذوبان محدودة، وغسل عينات البوليمر الصلبة مع الميثانول الباردة لإزالة أي مونومر غير منقحة.لتجميع terpolymers باستخدام maleimide ، والجمع بين الكبريت وdivinylbenzene في نسبة الوزن 30-70 على مقياس خمسة غرام كما هو موضح سابقا. الجمع بين ما قبل البوليمر مع maleimide في نسبة الوزن ثلاثة إلى واحد في قارورة زجاجية درام واحد مجهزة شريط ضجة المغناطيسي. يُحلّ المزيج في 10 ملليغرام لكل ميكرولتر من ثنائي الوهيلفورماميد.ثم ضع القارورة في حمام الزيت عند 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. المقبل الجمع بين بولي (S-divinylbenzene) والمونومر المطلوب في نسبة الوزن واحد إلى واحد كما هو موضح سابقا لإعداد تيربوليمرات مختلفة. إزالة عينة من الخليط في نقاط زمنية مختلفة أثناء التفاعل، وحل البوليمر في 600 ميكرولترات من الكلوروفورم دياتيد لتحليل البروتون NMR.للتأكد من أن الكبريت من البوليمر بدلا من الكبريت عنصري مطلوب للبليمرة، وإعداد عينات من الكبريت وحدها، ومع CDE، divinylbenzene، وأثير الايل كما وصف سابقا. تحليل البوليمرات بواسطة البروتون NMR في الكلوروفورم المتحللة. دمج البروتون الناتج أطياف NMR لتحديد مدى التفاعل.بسبب الذوبان المنخفض النسبي وتعدد التخصصات العالية لمعظم تيربوليمرات ، قم بحل كل بوليمر في ديكلوروميثان بتركيز عالٍ قدره 75 ملليغرام لكل ملليلتر. ثم إزالة الجسيمات من الجزء القابل للذوبان باستخدام مرشح 0.45 ميكرون اعور. تحليل العينات بواسطة الكروماتوغرافيا هلامية باستخدام ثنائي كلورو الميثان كما eluent، عمودين MesoPore في تسلسل، وكاشف معامل الانكسار للتحليل.تحديد متوسط العدد والوزن متوسط الأوزان الجزيئية استناداً إلى منحنى المعايرة من معايير البوليسترين. لدراسة الخصائص الحرارية، قم بتعبئة المقالي الألومنيوم مع 30 إلى 50 ملليغرام من كل بوليمر، وتوفير عينة كافية لتمييز درجة حرارة انتقال الزجاج بشكل كاف من ثيرمجرامات الناتجة. مسح العينات والحصول على قيم ثيرمجرام من الفحص الثاني.بالنسبة لدراسات القابلية للذوبان، تزن حوالي 150 ملليغرام من كل بوليمر في قارورة وزنها المسبق، وتذوب في ديكلوروميثان لتصل إلى تركيز 75 ملليغرام لكل ملليلتر. بعد ثماني ساعات، وإزالة الجزء القابل للذوبان، وغسل جزء غير قابل للذوبان مع ثنائي كلورو الميثان مرتين. جفف العينة غير القابلة للذوبان المتبقية في الفرن لمدة 10 دقائق لإزالة المذيبات المتبقية.بعد تبريد القارورة إلى درجة حرارة الغرفة، قم بوزنها، وحساب نسبة الذوبان عن طريق تحديد الفرق في الأوزان الأولية والنهائية. بولي (S-divinylbenzene) تم تصنيعها باستخدام درجات حرارة عالية لبدء الكبريت حلقة الانقسام تشكيل الجذور، والتي تبدأ بعد ذلك البلمرة مع divinylbenzene. يمكن استخدام روابط الكبريت الديناميكية داخل poly (S-divinylbenzene) لبدء البلمرة بمونومرات إضافية في درجات حرارة أقل بكثير.تم تقييم أحادية وظيفية ودي وظيفة الفينيل والمونومرات أليل، وتم البوليمرة جميع بنجاح كما أكد NMR. تم رصد محتوى مونومر لجميع البلمرات على مدار 48 ساعة. تم إجراء تفاعلات التحكم لتحديد دور بولي (S-divinylbenzene) مقابل الكبريت في البلمرة.وقد تم فحص المنتجات بواسطة البروتون NMR و TLC لدراسة التغييرات في بنية البوليمر ، وتأسيس مونومر ، ولتحديد ما إذا كان الكبريت قد تم دمجه بالكامل. أجريت البلمرة المختلفة لدراسة هيكل البولي بولي (S-divinylbenzene)CDE. كل من زيادة محتوى الكبريت، وإضافة CDE أدى إلى انخفاض في درجة حرارة انتقال الزجاج.بعد انخفاض أولي في الوزن الجزيئي ، أدت إضافة CDE إلى زيادة إجمالية في طول السلسلة. تم تحقيق أقصى ذوبان لبولي (ق-divinylbenzene) توليفها مع 40٪ إلى 50٪ الكبريت. أدى إضافة CDE إلى انخفاض ذوبان البوليمر.لبولي عالية المحتوى للكبريت (S-divinylbenzene) لوحظت الذوبان منخفضة، ولكن دمج CDE تحسنت بشكل كبير الذوبان. تطوير البلمرة الخالية من المذيبات التي تحدث في درجات حرارة أقل بكثير من المبلغ عنها سابقا يوسع نطاق مونومرات التي يمكن دمجها في polysulfides. وهذا قد يفتح الباب أمام تطبيقات جديدة، أو يسمح للمواد أن تكون مصممة بشكل أفضل لوظيفة المطلوب.يتم إنتاج كمية صغيرة من الغاز أثناء تركيب بولي (الكبريت divinylbenzene) وينبغي فقط أن تملأ قوارير نصف كامل لمنع تراكم الضغط. يجب أن يتم تنفيس العينات قبل إزالتها من غطاء محرك السيارة لضمان عدم استنشاق الغاز.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Organic Chemistry

Chemistry

Synthesis of Terpolymers at Mild Temperatures Using Dynamic Sulfur Bonds in Poly(S-Divinylbenzene)

Unit 1

Reactions of Alkenes

SCIENTISTS IN ACTION

Synthesis of Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates for the Application of Generating Cyanocarbenes

توليف Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates لتطبيق توليد Cyanocarbenes

The procedures described in this article involve the synthesis and isolation of hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) and their subsequent ...

Synthesis of Immunotargeted Magneto-plasmonic Nanoclusters

تركيب Immunotargeted مغناطيسي plasmonic Nanoclusters

Magnetic and plasmonic properties combined in a single nanoparticle provide a synergy that is advantageous in a number of biomedical applications ...

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

التوليف، وتوصيف، وFunctionalization الهجين الاتحاد الافريقي / أقراص مدمجة والاتحاد الافريقي / ZnS الأساسية / شل النانوية

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

بروتوكول لتوليف<em&gt; أورثو</em&gt; مشتقات الانيلين -trifluoromethoxylated

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

Synthesis of Ligand-free CdS Nanoparticles within a Sulfur Copolymer Matrix

تركيب خالية من يجند أقراص مدمجة النانوية داخل مصفوفة الكبريت كوبوليمر

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

تخليق البروتين Bioconjugates<em&gt; عبر</em&gt; سيستين-maleimide الكيمياء

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Synthesis of Cyclic Polymers and Characterization of Their Diffusive Motion in the Melt State at the Single Molecule Level

توليف دوري البوليمرات وتوصيف تلك الحركة ناشر في الدولة تذوب في واحدة جزيء مستوى

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single ...

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

Synthesis of a Water-soluble MetalÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œOrganic Complex Array

توليف مجموعة معقدة للذوبان في الماء المعدنية العضوية

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

DNA-magnetic Particle Binding Analysis by Dynamic and Electrophoretic Light Scattering

الحمض النووي-المغناطيسي الجسيمات ربط التحليل بتشتت الضوء الديناميكي والغرواني الكهربي

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the ...

Synthesis of a Thiol Building Block for the Crystallization of a Semiconducting Gyroidal Metal-sulfur Framework

توليف لكتلة الإنشاء ثيول لبلورة إطار جيرويدال معدن الكبريت انتشارية

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and ...