۲۳۰۵۵پ
per
پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم بدون فلز مونومرهای نامحلول درآب در محیط آبی
Metal-Free Atom Transfer Radical Polymerization of the Water Insoluble Monomers in Aqueous Media
/یاسمن امانپور
: شیمی
، ۱۳۹۸
۵۵ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
شیمی آلی
۱۳۹۸/۱۱/۲۰
تبریز
پلیمریزاسیون رادیکالی کنترل شده/زنده(L/CRP) یک روش سنتز پلیمری استاندارد شده است که می تواند جرم مولکولی، توزیع جرم مولکولی و ساختار پلیمر را به طور مؤثری کنترل کند .بویژه پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم(ATRP) ، یکی از فرایندهایCRP ، دارای مزیت استفاده از طیف گسترده‌ای از مونومرها و آغازگرهایی با گروه‌های عاملی متفاوت است، که این روش را به یکی از رایج ترین شیوه‌های سنتز مورد استفاده برای پلیمرهای با ساختار دقیق و مشخص تبدیل می‌کند .نگرانی‌ها و مشکلات ایجاد شده از بقایای جزئی فلزات کاتالیست درمحصول نهایی پلیمر،کاربرد ATRP برای تهیه مواد مورد استفاده درالکترونیک و بیومتریال را محدود می‌کند، بنابراین در این روش بر روی کاهش کاتالیست فلزی مورد استفاده و رفع بقایای فلزی تمرکز و تلاش‌های زیادی انجام شده است .برای غلبه بر مشکلات موجود در فرایند ATRP راهکارهای مختلفی ارائه‌شده است .مؤثرترین راهکار ارائه‌شده استفاده از فوتوکاتالیست‌های آلی در فرایند ATRP القاشده تحت نور می‌باشد .این روش بر روی مونومرهای مختلف محلول درحلال‌های آلی انجام شده است .در این کار پژوهشی پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم بدون فلز مونومرهای نامحلول در آب در محیط آبی با موفقیت انجام شده و بعنوان اولین گزارش در این زمینه منتشر می‌شود .در اینجا اثر عوامل مختلفی نظیر نوع فوتوکاتالیست، نوع آغازگر، عامل دهنده الکترونی مورد مطالعه قرار گرفته و اثر زمان واکنش و نسبت مواد اولیه روی راندمان و جرم مولکولی محصولات بررسی شده است .جرم مولکولی محصولات با استفاده از روش ویسکومتری تعیین گردیده و تغییرات خطی آن‌ها با زمان نشانگر خصلت زنده بودن واکنش بوده است .ترکیب مطلوب برای این کار پژوهشی استفاده از بنزیل به عنوان فوتوکاتالیست، بنزیل برمید به عنوان آغازگر، تترا متیل اتیلن دی آمین به عنوان الکترون‌دهنده، نسبت ۲ به ۱۰۰ برای فوتوکاتالیست در برابر مونومر)در اینجا متیل متاکریلات(، حلال آب و استفاده از LED آبی به عنوان منبع نور است .همچنین تست‌های اولیه استفاده از محصولات این روش بعنوان ماکروآغازگر در تهیه کوپلیمر دسته‌ای پلی متیل‌متاکریلات-b- پلی استایرن انجام شده و با توجه به ادامه پلیمریزاسیون و افزایش وزن محصول خصلت قابلیت ادامه پلیمریزاسیون زنجیرها به اثبات رسیده است .جرم مولکولی محصولات بسته به زمان واکنش از ۱۴۴۹ تا حدود ۱۶۸۷۱ گرم بر مول به دست آمده است
The living/comtrolled radical polymerization (L/CRP) is established as a standard technique which is effectively can control the molecular weight, molecular weight distribution and polymer structure. Among these techniques, Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) has been proved as a common and promising method due to its high performance regarding the broad range of polymerizable monomers and intiators with various functionalities to obtain polymers with a well defined and precise structures. Because of metal complexes used in this process, and the challenging issue of their removal from the products, impose a great limitations in the use of ATRP products in the electronics and biomaterial applications. Hence, different solutions have been proposed to overcome the problems encountered in the ATRP process, including the invention of efficient methods for removal of trace metallic impurities or new methods avoiding the use of metal complexes.One of the most eminent proposed solution has been the use of organic photocatalyst in the ATRP process under the light irradiation, which has been proved to be applicable for the many monomers soluble in organic solvents. In this work we have introduced a novel method to polymerize water insoluble monomers in aqueous media via metal-free ATRP using organic photocatalysts. To the best of our knowledge this is the first report in this field. As a typical water insoluble monomer, we have successfully polymerized methyl methacrylate in aqueous media. The effect of various factors such as type of photocatalyst, initiator, electron doner agent, reaction time and relative ratios of the reagents under convertion and molecular weight of the products are investigated. The molecular weight of the products are measured via dilute solution viscometery. The linear change of the molecular weights with reation time has indicated the living character of the polymerization reaction. Also, the preliminary experiments on the products by their application as macrointiator in preparation of the block copolymers has confirmed that the polymerization reaction is proceeded via living pathway. The molecular weights of the polymers obtained in this work, depending the reaticon conditions and reaction time have been ranging from 1449 to 16871 g/mol
Metal-Free Atom Transfer Radical Polymerization of the Water Insoluble Monomers in Aqueous Media
امانپور، یاسمن
Amanpour, Yasaman
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
