Development of new nitroxides for the controlled radical polymerization

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Der "Persistent Radical Effect" (PRE) ist ein generelles Prinzip zur Erklärung der hochselektiven Bildung des Kreuzkupplungsprodukts aus einem langlebigen (persistenten) Radikal und einem kurzlebigen (transienten) Radikal. Dabei müssen die beiden Radikale gleichzeitig und in gleichen Mengen gebildet werden. Durch die Homokupplung oder Disproportionierung des kurzlebigen Radikals wird dessen Konzentration verringert. Das persistente Radikal hingegen reagiert nicht in einer Homokupplungs- oder Disproportionierungsreaktion. Der dadurch erzeugte Überschuss an persistenten Radikal führt zur hochselektiven Kreuzkupplung des persistenten mit dem transienten Radikal. Das Konzept des PRE wird vor allem in kontrollierten radikalischen Polymerisationen angewendet. Als persistente Radikale werden dabei meistens Nitroxide verwendet. Die Polymerisationen müssen jedoch bei hohen Temperaturen (kleiner als 110°C) durchgeführt werden. Ziel der Arbeit ist es, neue Nitroxide zu entwickeln, die kontrollierte Polymerisationen bei milderen Reaktionsbedingungen erlauben. Physikalisch-chemische Aspekte wie die Bestimmung von Geschwindkeitskonstanten sollen mit modernen Techniken bestimmt werden. Das Forschungsprojekt ist sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die Industrie von Bedeutung.