Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας, πραγματοποιήθηκε η σύνθεση και ο μοριακός χαρακτηρισμός μονομερών και συμπολυμερών που φέρουν ομάδες πυρενίου. Αρχικά συντέθηκαν τα απαραίτητα μονομερή 4-(1-πυρενυλομεθοξυμεθυλο) στυρένιο (PyS) και μεθακρυλικός 1-πυρενυλομεθυλεστέρας (PyMMA) μέσω αντιδράσεων πυρηνόφιλης υποκατάστασης και πυρηνόφιλης άκυλο υποκατάστασης, αντίστοιχα. Tο μονομερές του 4-(1-πυρενυλομεθοξυμεθυλο) στυρενίου (PyS) χρησιμοποιήθηκε για τη σύνθεση του ομοπολυμερούς poly (PyS), καθώς και για τη σύνθεση δισυσταδικών (PS-b-PyS) και τυχαίων συμπολυμερών (PS-r-PyS) με το μονομερές του στυρενίου (St), μέσω ελεγχόμενου ριζικού πολυμερισμού με τη χρήση νιτροξειδικών ριζών (Nitroxide-mediated Radical Polymerization, NMRP). Τη σύνθεση του μεθακρυλικού 1-πυρενυλομεθυλεστέρα (PyMMA) ακολούθησε η σύνθεση του ομοπολυμερούς poly (PyMMA) καθώς και δισυσταδικά και τυχαία συμπολυμερή με το μονομερές του Μεθακρυλικού Μεθυλεστέρα (ΜΜΑ). Η σύνθεση των παραπάνω πολυμερών έγινε μέσω ριζικού πολυμερισμού αντιστρεπτής μεταφοράς αλυσίδας με προσθήκη και απόσπαση (Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer Polymerization, RAFT).
Η χρήση ελεγχόμενων ριζικών πολυμερισμών, όπως είναι ο NMRP και ο RAFT, σε συνδιασμό με τη χρήση τεχνικών υψηλού κενού, επιτρέπει τη σύνθεση μακρομορίων με καλό έλεγχο των μοριακών τους χαρακτηριστικών.
Για το μοριακό χαρακτηρισμό όλων των δειγμάτων, χρησιμοποιήθηκε χρωματογραφία αποκλεισμού μεγεθών (SEC) και φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου (1H-NMR). Παράλληλα, η επιτυχής ενσωμάτωση των ομάδων πυρενίου στα μακρομόρια, επιβεβαιώνεται μέσω φασματοσκοπίας ορατού-υπεριώδους (UV-Vis), καθώς το μόριο εμφανίζει χαρακτηριστικά φάσματα απορρόφησης.
(EL)
In this thesis, the synthesis and molecular characterization of monomers and copolymers bearing pyrene groups, was performed. Initially, the appropriate monomers 4-(1-Pyrenylmethoxymethyl) styrene (PyS) and 1-Pyrenylmethyl methacrylate (PyMMA), were synthesized through nucleophilic substitution and nucleophilic acyl substitution, respectively. Subsequently, 4-(1-Pyrenylmethoxymethyl) styrene (PyS) was used for the synthesis of the corresponding homopolymer poly (PyS), as well as for the synthesis of block (PS-b-PyS) and random copolymers (PS-r-PyS) with the styrene monomer (St), by Nitroxide-mediated Radical Polymerization (NMRP). Similarly, the synthesis of 1-Pyrenylmethyl methacrylate (PyMMA) was followed by the synthesis of the homopolymer poly (PyMMA), as well as block (PMMA-b-PPyMMA) and random copolymers (PMMA-r-PPyMMA) with the monomer of Methyl Methacrylate (MMA). The synthesis of the aforementioned polymers was carried out by Reversible Addition Fragmentation Transfer Polymerization (RAFT).
The use of controlled radical polymerizations, such as NMRP and RAFT, in combination with the use of high vacuum techniques, allows the synthesis of macromolecules with good control of their molecular characteristics.
Size exclusion chromatography (SEC) and proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR) were used to molecularly characterize all samples. At the same time, the successful integration of pyrene groups into macromolecules is confirmed by ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, as the molecule shows a characteristic absorption spectrum.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
