"Photo-click" - Photocatalysis, Photopolymerization, and Photomodification via the Cu(I) Catalyzed Azide-Alkyne Reaction
“光点击”——通过 Cu(I) 催化叠氮化物-炔反应进行光催化、光聚合和光改性
基本信息
- 批准号:1214109
- 负责人:
- 金额:$ 42万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-07-15 至 2016-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In this project funded by the Macromolecular, Supramolecular and Nanochemistry Program of the Chemistry Division, Christopher Bowman of the University of Colorado will develop methodologies for photoinitiating the copper-catalyzed alkyne-azide cycloaddition (CuAAC) reaction. The approach to this research problem involves understanding and broadening the chemical mechanisms needed to photogenerate the copper(I) complex that ultimately initiates this reaction; scoping the capabilities of this process; elaborating techniques that enable the photopatterning of surfaces and 3D substrates with maximum precision and resolution; and developing simultaneous radical polymerization reactions that accompany the CuAAC reaction with independent control of the relative rates of the two processes. The broader impacts involve training and mentoring undergraduate and graduate students, broadly disseminating research results, and starting a "redshirt" program to enlarge the pool of students qualified for a Ph.D. program and thereby providing more opportunities to diversify the graduate student body in chemical sciences and engineering.Polymers are found in many aspects of everyday life, including food packaging, structural materials for automotive and aerospace transportation, and lightweight electronic devices. This research may lead to the development of simple, robust reaction chemistries that are readily and cheaply implemented across a broad spectrum of polymer applications. By using light to control when and where the reaction proceeds, polymer networks can be formed with a great deal of three-dimensional precision. Such chemistry would impact a range of technologies including coatings, biomedical materials, and flexible electronics.
在这项由化学系大分子、超分子和纳米化学计划资助的项目中,科罗拉多大学的克里斯托弗·鲍曼将开发光引发铜催化的炔-叠氮环加成(CuAAC)反应的方法。解决这一研究问题的方法包括了解和拓宽光生成最终引发该反应的铜(I)络合物所需的化学机理;确定该过程的能力范围;研究能够以最高精度和分辨率对表面和3D底物进行光调制的技术;以及开发伴随CuAAC反应的同步自由基聚合反应,并独立控制这两个过程的相对速度。更广泛的影响包括对本科生和研究生的培训和指导,广泛传播研究成果,以及启动一项“红衫军”计划,以扩大博士生的资格池,从而为化学科学和工程领域的研究生群体提供更多多样化的机会。聚合物存在于日常生活的许多方面,包括食品包装、汽车和航空航天运输的结构材料,以及轻型电子设备。这项研究可能会导致开发简单、可靠的反应化学,这些化学反应可以在广泛的聚合物应用中容易和廉价地实施。通过使用光来控制反应进行的时间和地点,可以形成非常精确的三维聚合物网络。这种化学将影响一系列技术,包括涂层、生物医学材料和柔性电子产品。
项目成果
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