Görünür Bölge Fotolizi Kullanılarak Farklı Polimerizasyon Yöntemlerinin Dönüşümleri İle Blok Kopolimerlerin Sentezi

Abstract

Bu çalışmada atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) ve görünür ışık radikal polimerizasyonunun (VLRP) transformasyonu ile blok kopolimerlerin elde edilmesi için yeni bir prosedür önerilmiştir. Prosedürün ilk aşamasında ω-brom fonksiyonel uçlu polistiren 90 oC de toluen içinde etil-2-bromopiyonatın başlatıcı, bakır bromür/N,N,N',N'',N''-pentametildietilentriaminin ligand olarak kullanıldığı sistemde, stirenin ATRP reaksiyonuyla elde edildi. Brom uçlu polistiren dimanganez dekakarbonil [Mn2(CO)10] varlığında görünür bölge fotolizi ile bromürü kopartmak suretiyle makroradikaller oluşturur. Bu makroradikallerde metilmetakrilat, bütil akrilat, vinil asetat gibi radikalik polimerleşen monomerlerin polimerleşmesini sağlar. Bu konseptte, sırasıyla polistiren ve diğer polimerlerden oluşan kopolimerler reaksiyon sonundaki durumuna göre AB veye ABA tipinde blok kopolimerler olarak elde edildi. En son elde edilen polimerlerin yapıları1H-NMR spektroskopisi ve jel geçirgenlik kromatografisi yardımıyla aydınlatıldı. Görünür ışık radikal polimerizasyonunun reaksiyon koşulları termal polimerizasyona göre oldukça ılımlıdır. Bundan dolayı görünür ışık radikal polimerizasyonu serbest radikalle yükseltgenmiş katyonik polimerizasyonla birleştirilerek katyonik polimerleşen monomerlerle farklı blok kopolimerlerin sentezi içinde uygun olacağı beklenmektedir.

A novel two-step procedure for the preparation of block copolymers by transformation ofatom transfer radical polymerization (ATRP) and visible light radical photopolymerization (VLRP) methods is investigated. In the first step of the procedure, ω-bromide functional polystyrene was synthesized by ATRP of styrene in toluene at 90 oC using ethyl-2-bromopropionate and copper bromide/N,N,N',N'',N''-pentamethyldiethylenetriamine as initiator and ligand, respectively. Visible light irradiation of these polymers in the presence of dimanganese decacarbonyl [Mn2(CO)10] produced macroradicals at ω-chain ends capable of initiating radical polymerization of various monomers, namely methyl methacrylate, butyl acrylate and vinyl acetate. In this way, depending on the termination mode of the monomer involved AB or ABA type block copolymers consisting of polystyrene and respective segments were readily formed. The final polymers and intermediates at various stages were characterized by 1H-NMR spectroscopy and gel permeation chromatography. The synthetic conditions of VLRP were mild compared to those of the conventional thermal methods. The facile synthetic method is expected to extend to the synthesis of other block copolymers via combination of ATRP with free radical promoted cationic polymerization.