Efficient Switching of RAFT to Hydroxy Capped Polymers as Versatile Scaffolds for Block Copolymer Synthesis

RAFT 有效转换为羟基封端聚合物作为嵌段共聚物合成的多功能支架

• 批准号: 165300460
• 负责人: Professor Dr. Christopher Barner-Kowollik
• 金额: --
• 依托单位: School of Chemistry and Physics
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/165300460?language=en
• 关键词: Efficient; Switching; RAFT; Hydroxy; Capped

Das vorliegende Projekt hat das übergeordnete Ziel eine Methode zu erarbeiten, welche es erlaubt, durch ‚Reversible Addition Fragmenation Chain Transfer’ (RAFT) Polymerisation dargestellte Polymere enger Polydispersität und wohl-definierter Molmasse in hydroxyterminierte schwefelfreie Polymere einfach und effizient umzuwandeln. Die so erzeugten hydroxyterminierten Polymere können als ideale Ausgangstoffe in der ringöffnenden Polymerisation sowie in der ultra-schnellen modularen Blockcopolymersynthese dienen. Die Transformation der dithioesterterminierten Polymere in OH endfunktionale Einheiten sowie die nachfolgenden Blockcopolymerbildungsreaktionen und Produkte werden mittels gekoppelter chromatographischer und spektrometrischer Analysenmethoden untersucht, d.h. Größenausschlusschromatographie gekoppelt mit der Elektrospray-Ionisations-Massenspektrometrie (SEC-ESI-MS), die Flüssigchromotographie unter kritischen Bedinungen gekoppelt mit der Größenausschlusschromatographie (LACCCSEC, 2D-LC) sowie die Adsorptionschromatographie kombiniert mit der ESI-MS oder der matrixunterstützten Laser Desorptions/Ionisations Flugzeitmassenspektrometrie (MALDI-ToF-MS). Das Projekt beinhaltet im Speziellen: (A) Die Etablierung einer von uns vor kurzem eingeführten einfachen und schnellen Methode zur Umwandlung von RAFT Polymeren in OH terminierte Polymere unter Verlust jeglichen Schwefelgehaltes. Dies schließt explizit die Ausweitung des Verfahrens auf größere Polymermengen ein. (B) Die Anwendung der erzeugten OH terminierten Polymere als Makroinitiatoren in der ringöffnenden Polymerisation (katalysiert sowohl durch organische als auch anorganische Katalysatoren) zur Darstellung linearer und sternförmiger Blockarchitekturen. (C) Die Umwandlung der OH terminierten Polymere in cyclopentadienterminierte Einheiten, welche sich nachfolgend hervorragend unter sehr milden Bedingungen für ultra-schnelle hetero Diels-Alder Kopplungsreaktionen mit RAFT Polymeren (die eine stark elektronenarme C=S Bindung aufweisen) eignen. Solche Reaktionen können – wie wir in unseren vorbereitenden Arbeiten gezeigt haben – sehr gut zur quantitativen Darstellung von Blockpolymeren in wenigen Minuten bei Umgebungstemperatur verwendet werden. (D) Die detaillierte Charakterisierung der erhaltenen OH terminierten Polymere sowie der daraus abgeleiteten Blockcopolymere mittels gekoppelter Methoden zur Bestimmung der chemischen und molekularen Heterogenität der Polymere.Die Bedeutung des Projekts liegt in der Tatsache, dass zum ersten Mal eine Methode vorgestellt wird, welche es ermöglicht, durch lebende radikalische Polymerisation (d.h. RAFT) dargestellte Polymere unter sehr milden Bedingungen schnell in schwefelfreie Makromoleküle zu überführen. Die Abwesenheit einer einfachen Transformationsmethode für RAFT Polymere in Makromoleküle mit einer vielseitig einsetzbaren chemischen Funktionalität hat lange Zeit die weite Anwendung des RAFT Prozesses behindert. Um zu belegen, welche wirkungsvolle Folgechemie auf der Basis der erhaltenden OH terminierten Polymere durchgeführt werden kann, werden zwei effiziente Methoden zur Darstellung von Blockcopolymeren ausgearbeitet.

该项目是通过可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合法实现的一种新的聚合方法，该聚合法可使聚合物在羟基端自由基聚合物中具有多分散性和低分子量。这种羟基封端的聚合物在超弹性模量嵌段共聚物合成中是理想的环状聚合物。二硫酯封端的聚合物在OH中的转化作用是一种功能性的嵌段共聚物的合成和产物韦尔登的制备方法。电喷雾-电离-质谱联用（SEC-ESI-MS）的毛细管电泳（LC）、毛细管电泳（LACCSEC，2D-LC）和基质激光解吸/电离流动质谱联用（MALDI-ToF-MS）的吸附色谱联用。该项目已被纳入特殊领域：（A）将RAFT聚合物在OH端聚合物中的渗透方法和渗透方法结合起来，以确保聚合物的渗透性。这并不能解释为什么聚合物会增加生产。(B)Die Anwendung der erzeugten OH terminierten Polymere als Makroinitiatoren in der ringöffnenden Polymerisation（katalysiert sowohl durch organische als auch anorganische Katalysatoren）zur Darstellung linearer und sternförmiger Blockarchitekturen. (C)环己基聚合物中的OH末端聚合物的Umwandlung，可以在带有RAFT聚合物（一种纯电子臂C=S Bindung aufweisen）的超Schnelle异质Diels-Alder Kopplungsreaktionen的较温和的米尔登床上进行。在我们的预加工中，我们可以在韦尔登加工前几分钟内对嵌段聚合物进行定量分析。(D)详细介绍了以OH为端基的聚合物的特性，以及聚合物的化学和分子异质性的测定方法。RAFT）dargestellte Polymere unter sehr米尔登Bedingungen schnell in schwefelfreie Makromoleküle zu uberführen.该方法是一种在分子筛中进行RAFT聚合物转化的方法，具有较强的化学功能，可以使RAFT过程更快地进行。因此，在韦尔登的羟基封端的聚合物的基础上，可以使用韦尔登的两种有效的方法来测定嵌段共聚物的含量。

项目成果

Facile conversion of RAFT polymers into hydroxyl functional polymers: a detailed investigation of variable monomer and RAFT agent combinations

• DOI: 10.1039/b9py00273a
• 发表时间: 2010-07-01
• 期刊: POLYMER CHEMISTRY
• 影响因子: 4.6
• 作者: Dietrich, Mathias;Glassner, Mathias;Barner-Kowollik, Christopher
• 通讯作者: Barner-Kowollik, Christopher

In-Depth LCCC-(GELC)-SEC Characterization of ABA Block Copolymers Generated by a Mechanistic Switch from RAFT to ROP

• DOI: 10.1021/ma2022452
• 发表时间: 2012-01
• 期刊: Macromolecules
• 影响因子: 5.5
• 作者: Christina Schmid;S. Weidner;J. Falkenhagen;C. Barner‐Kowollik

An efficient avenue to poly(styrene)‐block‐poly(ε‐caprolactone) polymers via switching from RAFT to hydroxyl functionality: Synthesis and characterization

通过从 RAFT 切换到羟基官能团来制备聚（苯乙烯）-嵌段-聚（ε-己内酯）聚合物的有效途径：合成和表征

• DOI: 10.1002/pola.24299
• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Polymer Science Part A
• 作者: Schmid;Falkenhagen;Barner-Kowollik
• 通讯作者: Barner-Kowollik

Multi-Block Polyurethanes via RAFT End-Group Switching and Their Characterization by Advanced Hyphenated Techniques

• DOI: 10.1021/ma301117k
• 发表时间: 2012-08
• 期刊: Macromolecules
• 影响因子: 5.5
• 作者: Christina Schmid;J. Falkenhagen;T. Beskers;L. Nguyen;M. Wilhelm;F. D. Prez;C. Barner‐Kowollik

Visualizing the efficiency of rapid modular block copolymer construction

可视化快速模块化嵌段共聚物构建的效率

• DOI: 10.1039/c0py00189a
• 发表时间: 2011
• 期刊: Polymer Chemistry
• 影响因子: 4.6
• 作者: Inglis;Barner-Kowollik
• 通讯作者: Barner-Kowollik