Facile synthesis of macromonomers and their utilization for building complex polymer architectures

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Ziel der Forschungsarbeiten ist die vollständige Entwicklung einer kosteneffizienten Syntheseplattform zur Darstellung komplexer Polymerarchitekturen auf der Basis von makromonomeren Synthesebausteinen. Basierend auf einer einfachen, effizienten und initiatorfreien Hochtemperatursynthesemethodik zur Darstellung von hochreinen Makromonomeren sollen stern-, kamm-, und bürstenförmige Polymerarchitekturen auf einfache Weise generiert werden. Das Forschungsvorhaben basiert zudem auf dem detaillierten mechanistischen und kinetischen Studium des Bildungsprozesses von Makromonomeren, deren Polymerisationseigenschaften unter variablen Reaktionsbedingungen (einschließlich ihrer lebenden/kontrollierten Polymerisation) sowie der Synthese einer breiten Bibliothek wohldefinierter makromonomerer Synthesebausteine aus Acrylaten, Acrylsäure sowie acrylatbasierten Monomeren wie N-Isopropylacrylamid. Aufbauend auf der Makromonomerbibliothek werden variable Makromonomere zur Darstellung von statistischen sowie Blockcopolymerstrukturen mit konventionellen Monomeren (z.B. funktionalisierte Acrylate oder Styrole) verwendet. In einem weiteren Projektschritt werden die Makromonomereinheiten – welche vinylisch ω-funktionalisiert sind – in Diels-Alder, Thiol-En und Metathesereaktionen verwendet um die oben genannten stern-, kamm-, und bürstenartigen Polymere darzustellen. Die verschiedenen in diesem Forschungsvorhaben verwendeten Syntheseansätze sind in dem begleitenden Schema (siehe Seite 4) zusammengefasst. In seiner Gesamtheit strebt das geplante Forschungsvorhaben die vollständige Entwicklung und Anwendung eines sehr einfachen Zugangs zu Makromonomeren für die effiziente Synthese von Polymeren variabler Architektur, Zusammensetzung, Dichte sowie anderen Materialeigenschaften an.