Atom Transfer Ve Kararlı Serbest Radikal Polimerizasyonu İle İyi Tanımlanmış Abc Tip Triblok Kopolimerlerin Sentezi Ve Karekterizasyonu

Abstract

Radikal polimerizasyon alanı kontrollü radikal polimerizasyon yöntemlerinin keşfiyle büyük bir patlama yapmıştır. Kontrollü mimari denilince, molekül ağırlık kontrolü, uç grup kontrolü, blok kopolimer oluşturabilme ve yaşayan karekter akla gelmektedir. Son yıllarda, iyi tanımlanmış düşük polidispersiteye sahip polimerlerin sentezinde kontrollü/’yaşayan’ polimerizasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Bu yöntemler içinde en etkili olanı kararlı serbest radikal polimerizasyonu (SFRP) ve Cu(I) kataliz sistemli atom transfer radikal polimerizasyonudur (ATRP). Kararlı serbest radikal polimerizasyonu (SFRP) kararlı serbest nitroksit radikalinin, 2,2,6,6-tetrametilpiperidinil-1-oksi (TEMPO), kullanımına dayanmaktadır ve bu sistemde TEMPO büyüyen zincirin sonunda ısısal olarak kopabilen bir uç grup olarak kontrollü polimerizasyona neden olmaktadır. Atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP), özellikle blok kopolimerlerin eldesinde kullanılan çok yaygın ve uygun bir metotdur, çünkü ATRP için çok etkili bir başlatıcı olan 2-bromo propanoat farklı polimerlerin uç gruplarına kolaylıkla yerleştirilebilmektedir. Bu çalışmada, iki fonksiyonlu asimetrik başlatıcı, 2-fenil-2-[(2,2,6,6-tetrametilpiperidinil)oksi]etil 2-bromo propanoat sentezlenmiş ve ATRP-ATRP-SFRP polimeriasyon sırası ve tersi kullanılarak ABC tipli metilmetakrilat-ter-butilakrilat-sitiren triblok kopolimer sentezi gerçekleştirilmiştir. 1H-NMR ve GPC(Jel Geçirgenlik Kromatografisi) cihazlarından alınan sonuçlar doğrultusunda elde edilen blok kopolimerlerin gerçekten de ATRP ve SFRP tekniklerinin kombinasyonu ile oluştukları belirlenmiştir.

The field of radical polymerization has exploded with the advent of controlled radical polymerization processes. Specifically, controlled architecture possesses some characteristics, which are molecular weight control, end group control, ability to form block copolymers, and a living nature. Recently, the controlled/’living’ radical polymerizations have been utilized for the synthesis of well-defined, narrow polydispersity polymers. Among them stable free radical polymerization (SFRP) and copper catalyst mediated atom transfer radical polymerization (ATRP) are versatile methods for the controlled radical polymerization of various monomers. SFRP is based on the use of stable nitroxide free radicals, such as 2,2,6,6- tetrametylpiperydinyl-1-oxy (TEMPO), as thermally labile capping agents for the growing polymer chain, which leads to control of the polymerization Atom transfer radical polymerization (ATRP) is a convenient method especially for the preparation of polymers and block copolymers because the 2-bromopropionate group, which is an efficient initiator of ATRP, can easily be introduced as the end group to different polymers. In the present work, novel asymmetric double functional initiator, 2-phenyl-2- [(2,2,6,6-tetramethylpiperidino) oxy] ethyl 2-bromopropanoate was synthesized and used in preparation of ABC type methylmethacrylate (MMA)-ter-butylacrylate (tBA)-styrene (St) triblock copolymer via ATRP-ATRP-SFRP route and vice versa. 1H-NMR and GPC (Gel Permeation Chromatography) studies of the obtained polymers show that block copolymers are readily formed as a result of combination of ATRP and SFRP mechanisms.