Yaşayan Polimerizasyon Sistemlerini İçeren Dönüşüm Reaksiyonları İle Blok Ve Graft Kopolimer Sentezi

Abstract

Sentetik polimer kimyasında, üstün özellikli yeni polimerik malzemelerin tasarımı özellikle ileri teknoloji malzemelerinin hazırlanmasında oldukça büyük önem taşımaktadır. Yaşayan polimerizasyon teknikleri, kontrol edilebilen moleküler ağırlık ve moleküler ağırlık dağılımı ile bu tür malzemelerin hazırlanmasına olanak sağlamaktadır. Fakat bütün istenen özelliklerin bir homopolimer üzerinde sağlanması olanaksızdır. Bu amaçla istenen özellikleri içeren uygun homopolimerlerinden çok farklı özelliklere sahip blok ve graft kopolimerler sentezlenebilir. Özellikle polimerizasyon mekanizmasının birinden diğerine değiştirildiği dönüşüm reaksiyonları kullanılarak blok ve graft kopolimerler sentezlenmektedir. Bu çalışmada, dönüşüm reaksiyonlarını kullanarak çeşitli yaşayan polimerizasyon mekanizmalarını içeren blok ve graft kopolimerler sentezlenmiştir. İlk olarak, yaşayan katyonik polimerizasyon ve kararlı ortamda radikal polimerizasyon yöntemlerinin birleştirilmesi ile stiren ve tetrahidrofuran blok kopolimerleri hazırlanmıştır. Böylece her iki blok kısmı kontrollü polimerizasyon yöntemi ile sentezlenmiştir. Benzer olarak, fotokimyasal olarak üretilen TEMPO grubu içeren prepolimerler SFRP’da makrobaşlatıcı olarak kullanılmıştır. Bir diğer dönüşüm reaksiyonu atom transfer radikal polimerizasyon (ATRP) ve radikal etkili katyonik polimerizasyon mekanizmalarının birleştirilmesi ile gerçekleştirildi. Ayrıca yaşayan halka açılması polimerizasyonundan initer prosese transfer reaksiyonu yoluyla CL (?-kaprolakton) ve St blok kopolimerleri sentezlenmiştir. Kopolimerin her iki blok kısmı farklı yaşayan polimerizasyon mekanizmaları ile hazırlanmıştır. Bu yöntem, PCL’ın biodegredasyonda kullanımına yönelik eksikliklerin giderilmesi ve bu tür kombinasyonların gerçekleştirilmesi bakımından ileri malzeme sentezine katkı sağlayacaktır. Bir diğer çalışmada ise yan zincirde TEMPO içeren yüksek camsı geçiş sıcaklığına sahip N-fenilmaleimid-metilvinilizosiyanat kopolimer, stirenin radikal polimerizasyonunda (SFRP) polimerik eş başlatıcı olarak kullanılmış ve graft kopolimer sentez edilmiştir.Design and synthesis of materials with novel properties is becoming an increasingly important aspect of polymer chemistry. Living polymerization is an essential technique for synthesizing polymers with controlled structure (i.e., polymers with controlled molecular weight and narrow molecular weight distributions). Quite often desired properties are not attainable by the properties of a single homopolymer. Most notably, block and graft copolymers consisting of several types of monomer sequences are of special interest because they combine the properties of the corresponding homopolymers without macrophase separation. In order of to extend the range of monomers for synthesis of block copolymers, transformation approach was postulated by which the polymerization mechanism could be changed from one to another which is suitable for the respective monomers. Our work describes the synthesis of block and graft copolymers consisting of living polymerization systems by transformation reactions. Firstly, we have combined living cationic polymerization and stable free radical polymerization (SFRP) methods for the preparation of block copolymers of tetrahydrofuran and styrene. Similarly, TEMPO incorporated prepolymers were also obtained by photochemically. We have demonstrated another novel method for radical/cation transformation which combines the atom transfer radical polymerization (ATRP) with promoted cationic polymerization and utilized it for the preparation of block copolymers of St monomers with cyclohexene oxide Moreover, the synthesis of well defined block copolymers of CL (?-Caprolactone) and St has been prepared by transformation of living ring opening polymerization into initer process. Both segment of the block copolymer synthesized by different living polymerization techniques. Finally, the synthesis of a high transition temperature (Tg) N-substituted maleimide-methylvinylisocyanate copolymer with TEMPO moiety at the side chain, and the application of this polymer as a polymeric counter radical in the radical polymerization of styrene to yield correponding graft copolymers.