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

Спасибо задолжали американскому химическому обществу нефтяной исследовательский фонд (PRF # 58416-UNI7) для финансовой поддержки.

1. синтез поли (с-диприлбензол)
<ol><li>Для подготовки поли (S-диприлбензол) Смешайте элементная сера (S8) и гадилбензол (DVB) на различных весовых коэффициентах (30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 70:30, 80:20 и 90:10 из S8:D ВБ). Подготовьте реакцию в соответствии с предшествующими методами, описанным ниже<sup class...

<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>

Основным преимуществом этого метода является способность образовывать полисульфиды при умеренных температурах, 90 ° c против > 159 ° c для традиционной обратной вулканизации. Расширенные серные цепочки и серные петли в поли (s-DVB) менее стабильны, чем s-s облигации в s823,</...

Преобразование органосерных соединений в S8 при уточнении нефти привело к накапливаниебольших запасов серы1. Элементарная сера используется в основном для производства серной кислоты и фосфатов для удобрений2. Относительное изобилие обеспечивает легкодоступный и недорогой реагент, делая элементная сера идеальным сырьем для развития материалов.
Обратная вулканизация является относительно новой техникой полимеризации, которая переработает серу в функциональные материалы3. Кольцо S8 преобразовывает в дирадикальную, линейный цепь при нагревании выше 159 ° c. Тиылрадикалы затем инициируют полимеризации с мономерами для формирования полисульфидов3. В дополнение к традиционным радикальным полимеризации, обратная вулканизация была использована для инициирования полимеризирования с бензокзозанами4. В результате полимеров были использованы для широкого спектра применений, включая катоды в Li-S батареи1,5,6,7, самовосстановления оптических линз8,9 , ртуть и нефтяные сорбенты5,10,11,12,13,14,15, Теплоизоляторы15, чтобы помочь в медленное высвобождение удобрений16 , а также демонстрация некоторой антимикробной активности17. Одна группа обеспечила тщательный систематический анализ этих полисульфидов, обеспечивая более подробную информацию о изоляционных характер и механические свойства с разнообразным S содержание18. Конкретные детали могут помочь в дальнейшем развитии приложений. Динамические облигации, присутствующие в этих материалах, также использовались для переработки полисульфидов19,20. Тем не менее, высокие температуры, необходимые обратные вулканизации, как правило, 185 ° c, и отсутствие немощи с S8, ограничить мономеров, которые могут быть использованы3.
Ранние усилия были сосредоточены на полимеризации ароматических углеводородов, расширенных углеводородов и естественных мономеров с высокими точками кипения5. Эти методы были расширены с помощью поли (S-стирола) в качестве преполимера улучшение слабости между S8 и более полярных мономеров, включая акриловые, аллические, и функционализированных стиреновых мономеров21. Другой метод использует активаторы нуклеофильного аминов для повышения скорости реакции и снижения температуры реакции22. Тем не менее, многие мономеры имеют точки кипения значительно ниже 159 ° c и, следовательно, требуют альтернативного метода для формирования полисульфида.
В стабильной форме кроны, S-S облигаций являются сильнейшими, что требует высоких температур для расщепления23. В полисульфидов сера присутствует в виде линейных цепей или петель, что позволяет расщепляться s-s при гораздо более низких температурах1,24. С помощью поли (S-DVB) (DVB, гадийлбензол) в качестве преполимера, второй мономер с более низкой точкой кипения, таких как 1, 4-циклетгексеанедиметанол (CDE, точка кипения 126 ° с), может быть введена24. Эта работа демонстрирует дальнейшее улучшение за счет снижения температуры реакции до 90 ° с с семьей аллил и виниловых эфиром мономеров. Реакции, включающие второй мономер остаются без растворителя.

<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)

Элементная сера (S8) является побочным продуктом нефтяной промышленности с миллионами тонн производится ежегодно. Такое обильное производство и ограниченные приложения приводят к серу как экономичные реагенты для синтеза полимеров. Обратная вулканизация сочетает в себе элементарный серу с различными мономерами для формирования функциональных полисульфидов без необходимости использования растворителей. Короткое время реакции и прямые синтетические методы привели к быстрому расширению обратного вулканизации. Тем не менее, высокая температура реакции (> 160 ° c) ограничить типы мономеров, которые могут быть использованы. Здесь динамичные сернистые связи в поли (с-диприлбензол) используются для инициирования полимеризации при гораздо более низких температурах. S-S облигаций в Преполимер менее стабильны, чем S-S облигаций в S8, что позволяет радикальное образование при температуре 90 ° c, а не 159 ° c. Разнообразие аллил и виниловых эфиров были включены в форме терполимеров. Полученные материалы характеризовались 1H NMR, хроматографии геля, и дифференциальным сканированием калиорометрии, а также изучением изменений в растворимости. Этот метод расширяет на растворитель-свободно, тилыльной радикальной химии используются обратные вулканизации для создания полисульфидов при умеренных температурах. Это развитие расширяет диапазон мономеров, которые могут быть включены таким образом, расширяя доступные материальные свойства и возможные приложения.

Поли (S-DVB) был синтезирован в соответствии с опубликованными протоколами с использованием высоких температур (185 ° c) для инициирования S8 кольцо расщепления формирования радикалов3. Эти радикалы затем инициировать полимеризации с DVB. Расплавленная се...

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

Цель этого протокола — инициировать полимеризации с использованием динамических серных облигаций в поли (S-диприлбензол) при умеренных температурах (90 ° c) без использования растворителей. Терполимеры характеризуются ГКТ, ДСК и 1H NMR, и протестированы на изменения растворимости.

Синтез терполимеров при умеренных температурах с использованием динамических серных облигаций в поли (с-Диприлбензол)

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

Мы разработали метод инициирования полимеризации с использованием динамических серных связей в поли (сера-дивинильбензене) при 90 градусах Цельсия без необходимости в растворителях. Это значительно ниже, чем традиционные методы, которые требуют температуры выше 160 градусов по Цельсию. Снижение температуры полимеризации расширяет диапазон мономеров, которые могут быть включены в полисульфиды путем обратной вулканизации.Это расширяет возможности материалов и возможные приложения. Обратная вулканизация произвела полисульфиды, которые были использованы в литий-сульфидных батареях, как инфракрасные прозрачные линзы, как ртуть и масляные сорбенты среди других применений. Этот метод позволит развять новые материалы и, вероятно, дополнительные приложения.Одним из ключевых преимуществ этого метода является относительная легкость синтеза. Это видео дает возможность продемонстрировать, как реакция прогрессирует с течением времени, а также показывает, насколько полимеры могут варьироваться в зависимости от содержания серы и соотношения присутствующих мономеров. Для подготовки поли (S-divinylbenzene)объединить элементарную серу и divinylbenzene при желаемом соотношении веса в один-драм флакон оснащен магнитной бар перемешать.Поместите флакон в масляную ванну при 185 градусах по Цельсию в течение 30 минут. После завершения реакции снимите флакон с масляной ванны и немедленно утолите флакон в жидком азоте. Затем откройте флакон, чтобы удалить полимер, и повторить этот шаг для каждого полимера подготовлены.Чтобы синтезировать терполимеры, сначала раздавить поли (S-divinylbenzene) с раствором и пестиком для более высокой поверхности взаимодействия с мономером 1, 4-Cyclohexanedimethanol дивинил эфир, или CDE. Затем объедините поли (S-divinylbenzene) и CDE при желаемом соотношении веса по шкале 600 миллиграммов. Поместите образец в масляную ванну при 90 градусах по Цельсию в течение 24 часов.Затем охладив образец до комнатной температуры. Для реакций, которые не приводят к полному включению мономеров, растворяют растворимые полимерные части в дихлорметане и осаждаются при холодном метаноле. Для образцов с ограниченной прочностью, мыть твердые образцы полимера с холодным метанолом, чтобы удалить любой неотредактированный мономер.Для синтеза терполимеров с использованием малеймида, объединить серы и divinylbenzene на 30-к-70 соотношение веса по пятиграммовой шкале, как описано ранее. Объедините пре-полимер с малеймидом в соотношении веса 3 к одному в одном драмовом стеклянном флаконе, оснащенном магнитной полосой для перемешивания. Растворите смесь в 10 миллиграммах на микролитр диметилформамида.Затем поместите флакон в масляную ванну при 100 градусах по Цельсию в течение 24 часов. Далее объединить поли (S-divinylbenzene) и желаемого мономера на один к одному соотношение веса, как описано ранее для подготовки различных терполимеров. Удалите образец смеси в различных точках времени во время реакции, и растворить полимер в 600 микролитров дейтетерированного хлороформа для анализа протонной ЯМР.Чтобы подтвердить, что сера из полимера, а не элементарной серы требуется для полимеризации, подготовить образцы серы в одиночку, и с CDE, divinylbenzene, и allyl эфира, как описано ранее. Проанализируйте полимеры с помощью протонной ЯМР при дейтетерированной хлороформе. Интегрируйте полученные протонные спектры ЯМР, чтобы определить степень реакции.Из-за относительно низкой растворимости и высокой полидисперсности большинства терполимеров, растворяют каждый полимер в дихлорметане при высокой концентрации 75 миллиграммов на миллилитр. Затем удалите частицы из растворимой части с помощью 0,45-микрон гидрофобного фильтра. Проанализируйте образцы с помощью хроматографии пронизывания геля с помощью дихлорметана в качестве элюента, двух столбцов MesoPore в последовательности и детектора рефракционного индекса для анализа.Определите средний и средний вес молекулярного веса на основе кривой калибровки полистирола стандартов. Для изучения тепловых свойств заполните алюминиевые кастрюли 30-50 миллиграммами каждого полимера, обеспечивая достаточное количество образцов, чтобы адекватно различить температуру перехода стекла от полученных термограмм. Сканирование образцов и получить значения термограммы от второго сканирования.Для исследований растворимости, весят около 150 миллиграммов каждого полимера в предварительно взвешенный флакон, и растворяются в дихлорметане, чтобы достичь концентрации 75 миллиграммов на миллилитр. Через восемь часов удалите растворимую часть и два раза промойте нерастворимую часть дихлорметаном. Высушите оставшийся нерастворимый образец в духовке в течение 10 минут, чтобы удалить оставшийся растворитель.После охлаждения флакона до комнатной температуры, взвесить его, и рассчитать процент solubility путем определения разницы в стартовом и окончательном весах. Поли (S-divinylbenzene)был синтезирован с использованием высоких температур, чтобы инициировать расщепление кольца серы радикалов, которые затем инициировать полимеризацию с divinylbenzene. Динамические серные связи в поли (S-divinylbenzene) могут быть использованы для инициирования полимеризации с дополнительными мономерами при гораздо более низких температурах.Оценивались монофункциональные и дифункциональные виниловые и allyl-мономеры, и все они были успешно полимеризованы, что подтверждается ЯМР. Содержание мономеров для всех полимеризаций отслеживалось в течение 48 часов. Контрольные реакции были выполнены для определения роли поли (S-divinylbenzene) по сравнению с серой в полимеризации.Продукты были исследованы протонной ЯМР и ТЛК для изучения изменений в структуре полимера, мономерного включения, а также для определения того, была ли полностью включена сера. Различные полимеризации были проведены для изучения полимерной структуры поли (S-divinylbenzene)CDE. Как повышенное содержание серы, так и добавление CDE привели к снижению температуры перехода стекла.После первоначального снижения молекулярного веса, добавление CDE привело к общему увеличению длины цепи. Максимальная солубомоемость была достигнута для поли (s-divinylbenzene)синтезированный с 40%-50%серной. Добавление CDE привело к снижению полимерной солуства.При высокосернистой поли (S-divinylbenzene) наблюдалась низкая солубродство, но включение CDE существенно улучшило слугот. Разработка полимеризации без растворителя, которая происходит при значительно более низких температурах, чем сообщалось ранее, расширяет диапазон мономеров, которые могут быть включены в полисульфиды. Это может открыть двери для новых приложений, или позволить материалам быть лучше с учетом желаемой функции.Небольшое количество газа производится во время синтеза поли (сера-дивинилбензен)Флаконы должны быть заполнены только наполовину полный, чтобы предотвратить накопление давления. Образцы должны быть вентилируемые до удаления их из капота, чтобы убедиться, что газ не вдыхается.

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

Синтез гипервалентных иодония Алкинил трифлаты по применению генерирующая 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

Синтез Immunotargeted Магнето-плазмонное Нанокластеры

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

Синтез, характеристика и Функционализация гибридных Au / CdS и Au / ZnS ядро ​​/ оболочка наночастицами

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

Протокол синтеза<em&gt; Орто</em&gt; -trifluoromethoxylated анилина

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

Синтез Лиганда свободных CdS наночастицами в Сера Сополимер Matrix

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

Синтез белка биоконъюгатов<em&gt; с помощью</em&gt; Цистеин-малеимид химии

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

Синтез циклических полимеров и характеристика их диффузионное движение в расплавленном состоянии на уровне отдельной молекулы

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

Синтез растворимой в воде металлоорганические сложный комплекс

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

ДНК-магнитопорошковый обязательного анализа динамических и электрофоретической рассеяние света

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

Синтез тиоловых строительный блок для кристаллизации основ полупроводниковой Gyroidal металл серы

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