Clıck Kimyasını Kullanarak Silika Nanopartiküllerin Yüzey Modifikasyonu

Abstract

Huisgen tipi, azid ve alkin fonksiyoneliteleri içeren yapılar arasında yüksek sıcaklıkta gerçekleşen 1,3-dipolar siklo katılması, 1,2,3-triazol türevlerinin eldesinde uygun bir yöntem olarak bilinmektedir. 2001 yılında Sharpless tarafından ortaya atılan “Click Kimyası” kavramı, bu reaksiyonun Cu(I)/ ligand ortamında, oda sıcaklığında, 1,2,3-triazol türevlerini yüksek dönüşümlü, yüksek regio seçimli (1,4-disübstitiye) olarak eldesine olanak sağlamıştır. ‘Click’ kimyası kullanılarak silika nanopartiküllerin yüzey modifikasyonu son yıllarda giderek artan bir önem kazanmıştır. Literatürde farklı yaklaşımlarla modifiye edilen silika nanopartikül yüzeyi daha önce hiç farklı kollu yıldız polimerlerle modifiye edilmemişti. Bu çalışmada, ucu azid fonksiyonlu iyi tanımlanmış polistiren-(polietilen karboksilik asit)2, polistiren-(politersiyerbütilakrilat)2 ve ucu alkin fonksiyonlu silika arasındaki click reaksiyonu kullanılarak kol öncelik tekniğine dayanan basit bir 3-kollu (AB2-tipi) yıldız polimer hazırlandı. AB2-tipli yıldız polimer oluşumu için click reaksiyonun verimi jel geçirgenlik kromatografisi (refraktif indeks detektörü) ve FTIR spektrometresi ile incelendi. Termal garvimetrik analiz yöntemindeki eşitlikler kullanılarak polimer bağlanma yoğunluğu hesaplandı ve AB2-tipli yıldız polimerlerin oluşumu gözlemlendi.

Huisgen type 1,3-dipolar cycloaddition reactions between azide and alkyne functionalities yielding 1,2,3-triazole derivatives which are conducted at elevated temperatures is an alternative route to carbon-carbon bond. In 2001, Sharpless and coworkers reported that the reaction between azide and alkyne functionalities in the presence of Cu(I)/Ligand as catalyst leaded 1,2,3-triazole derivatives with high yield and high regioselectivity and called this phenomenon as ‘Click Chemistry’. The surface modification of silica nanoparticles using click chemistry has gained much attention in recent years.There are several methods have been suggested to surface modification of silcananoparticles in literature but non of them includes miktoarm star polymer approach. We report a simple preparation of three-armed (AB2-type) star polymers based on the arm-first technique, using a click-reaction strategy between a well-defined azide-end-functionalized polystyrene-(PEG-COOH)2(N3-PS-(PEG)2), azide-end functionalized polystyrene-(tert-butyl acrylate)2 (N3-PS-(PtBA)2), and a silaca alkyne. The click-reaction efficiency for AB2-type star formation has been investigated with gel permeation chromatography measurements (refractive-index detector) and FTIR measurements. The polymer grafting density was determined by Thermal Gravimetric Analysis using equations and the efficiency of AB2-type stars formation have been found