Multifonksiyonel Başlatıcılara Dayanan Yıldız Kopolimerlerinin Sentezi

Abstract

Bu çalışmada, multifonksiyonel başlatıcıya ve makrobaşlatıcıya dayanan, azit içeren rastgele ve blok yıldız kopolimerlerin atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) ile sentezi çekirdek yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yıldız kopolimerlerinin sentezi için iki farklı ATRP başlatıcısı sentezlenmiştir: monodispers dodekafonksiyonel başlatıcıya dayanan poli(izobornil akrilat)-12-kollu-makrobaşlatıcı (PIBA-12-kol-MB) ve Boltorn H20® polyesterine dayanan Boltorn H20-multifonksiyonel başlatıcı (Boltorn H20-MB). Azit içeren yıldız kopolimerlerinin sentezinde kullanılacak olan azit monomerleri; 3-azidopropil metakrilat ve 6-azidohegzil akrilat’ın sentezi de yapılmıştır. Boltorn H20-MB kullanılarak izobornil akrilat (IBA) ve metil metakrilat (MMA) monomerlerinden yıldız homopolimerler sentezlenmiştir. Bu yıldız homopolimerlerinin 3-azidopropil metakrilat ile blok kopolimerleri sentezlenebilir. Multifonksiyonel başlatıcıdan (Boltorn H20-MB) izobornil akrilat ve 3-azidopropil metakrilat ile yıldız rastgele kopolimerleri (izobornil akrilat-r-3-azidopropil metakrilat) de sentezlenmiştir. Diğer makrobaşlatıcımız olan PIBA-12-kol-MB kullanılarak da izobornil akrilat-b-3-azidopropil metakrilat yıldız blok kopolimerleri sentezlenmiştir. Ürünlerin karakterizasyonu 1H NMR ve GPC ile saptanmıştır. Bu reaksiyonlarda zincir sonlarındaki halojenürler yıldız kopolimerler üzerinde korunduğundan, bu yapılar daha sonraki aşamalarda nükleofilik sübstitüsyon reaksiyonları kullanılarak başka fonksiyonalitelere çevrilebilirler. Sentez sonucu elde edilen yıldız kopolimerler azit içerdiklerinden, 1,2,3-triazol halkası oluşumuna neden olan ve azit-alkin reaksiyonlarına dayanan 1,3-dipolar siklo katılma reaksiyonları (klik reaksiyonları) için kullanılabilir, ticari olarak da bulunabilen ve çeşitli fonksiyonel gruplar içeren propargil akrilat, propargil alkol vb. bir çok alkinli yapı ile reaksiyona tabi tutulabilirler.

In this study, azide-containing star copolymers based on multifunctional initiator and macroinitiator were synthesized via atom transfer radical polymerization (ATRP) technique using “core-first” method. For these star copolymers, two different ATRP initiators were synthesized: poly(isobornyl acrylate)-12-arm-macroinitiator (PIBA-12-arm-MI) based on dodecafunctional monodisperse initiator and Boltorn H20-multifunctional initiator (Boltorn H20-MI) based on Boltorn H20® polyester. The azide-containing monomers: 3-azidopropyl methacrylate and 6-azidohexyl acrylate, were also synthesized for making azide-containing star copolymers. Using Boltorn H20-MI, star homopolymers were synthesized from isobornyl acrylate (IBA) and methyl methacrylate (MMA) monomers. Star block copolymers of these star homopolymers could be synthesized from 3-azidopropyl methacrylate. Star random copolymers of isobornyl acrylate and 3-azidopropyl methacrylate were also synthesized from the multifunctional initiator (Boltorn H20-MI). Star block copolymers of isobornyl acrylate and 3-azidopropyl methacrylate were synthesized using the other macroinitiator, PIBA-12-arm-MI. The characterization of the products were determined by GPC and 1H NMR measurements. In these reactions, since the halogen end-groups were preserved on the polymer, these structures can further be transformed into other functionalities using nucleophilic substitution reactions. The synthesized azide-containing star copolymers could be used for 1,3-dipolar cycloaddition reactions (click reactions) which depend on the formation of 1,2,3-triazole ring. Using these azide-alkyne cycloaddition reactions, many commercially available alkyne-containing functionalized groups like propargyl acrylate, propargyl alcohol, etc. could be reacted with these azide-containing star copolymers via click chemistry.