Κατιοντικός πολυμερισμός βινυλαιθέρων με χρήση ενεργοποιημένων μεταλλοκενικών συμπλόκων ως απαρχητών: εφαρμογές στη σύνθεση πολύπλοκων μακρομοριακών αρχιτεκτονικών

δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*



Cationic polymerization of vinyl ethers using activated metallocene complexes as initiators: applications in the synthesis of complex macromolecular structures
Κατιοντικός πολυμερισμός βινυλαιθέρων με χρήση ενεργοποιημένων μεταλλοκενικών συμπλόκων ως απαρχητών: εφαρμογές στη σύνθεση πολύπλοκων μακρομοριακών αρχιτεκτονικών

Zouganelis, Stavros
Ζουγανέλης, Σταύρος

PhD Thesis

2022


Στην παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκε μία μελέτη του ομοπολυμερισμού και του συμπολυμερισμού του κανονικού βουτυλο-βινυλαιθέρα και του 2-χλωροαιθυλο-βινυλαιθέρα χρησιμοποιώντας ενεργοποιημένα ζιρκονοκενικά σύμπλοκα ως κατιοντικούς απαρχητές. Στη συνέχεια, τα συμπολυμερή που προέκυψαν χρησιμοποιήθηκαν, μετά από χημική μετατροπή τους, για τη σύνθεση εμβολιασμένων συμπολυμερών. Αρχικά, συντέθηκαν εμβολιασμένα συμπολυμερή με κύρια αλυσίδα πολυ-(βινυλαιθέρων) και κλάδους πολυ-(ε-καπρολακτόνης) (PCL) ή πολυ-(L-λακτιδίου) (PLLA), ακολουθώντας δύο διαφορετικές συνθετικές πορείες. Σύμφωνα με την πρώτη πορεία, οι ομάδες χλωρίου των πολυ-(βινυλαιθέρων) αντικαταστάθηκαν από ομάδες αζιδίου και μέσω χημείας κλικ αντέδρασαν με πολυμερικές αλυσίδες PCL και PLLA, που έφεραν ακραίους τριπλούς δεσμούς (μέθοδος «εμβολιασμού σε»). Εναλλακτικά, οι ομάδες χλωρίου μετατράπηκαν σε υδροξυλομάδες, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν ως απαρχητές για τον Πολυμερισμό Διάνοιξης Δακτυλίου (ROP) της ε-καπρολακτόνης και του L-λακτιδίου (μέθοδος «εμβολιασμού από»). Επιπρόσθετα, οι ομάδες αλογόνων που έφεραν οι πολυ-(βινυλαιθέρες) χρησιμοποιήθηκαν ως απαρχητές Ριζικού Πολυμερισμού Μεταφοράς Ατόμου (ATRP) για τη σύνθεση εμβολιασμένων συμπολυμερών με κλάδους πολυ-(μεθακρυλικού μεθυλεστέρα) (PMMA) και πολυ-(μεθακρυλικού N,N-διμεθυλαμινο-αιθυλεστέρα) (PDMAEMA). Στα εμβολιασμένα συμπολυμερή του PDMAEMA προστέθηκε κατάλληλο φωσφολάνιο, εισάγοντας έτσι ιοντικά δίπολα στη δομή τους. Τέλος, τα πολυμερή μελετήθηκαν με διάφορες τεχνικές χαρακτηρισμού. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν η Χρωματογραφία Αποκλεισμού Μεγεθών (SEC), οι Φασματοσκοπίες Υπερύθρου (IR) και Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (NMR), η Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης (DSC), η Θερμοσταθμική ανάλυση (TGA), ο Κυκλικός Διχρωισμός (CD) και η Δυναμική/Στατική Σκέδαση Φωτός (DLS/SLS).
In this work, the homopolymerizations and copolymerization of butyl vinyl ether and 2-chloroethyl vinyl ether were studied by employing an activated cationic zirconocene complex as cationic initiator. The resulting polymers were then chemically modified by various methods leading to the synthesis of graft copolymers. Graft copolymers bearing poly(vinyl ethers) as backbone and either poly(ε-caprolactone) (PCL) or poly(L-Lactide) (PLLA) as branches were synthesized using two alternative synthetic routes. The first route included the substitution of the chlorine groups of the poly(vinyl ethers) into azide groups and their subsequent click reaction with PCL or PLLA chains functionalized with ω-alkyne groups (“grafting onto” method). Alternatively, the chlorine groups of the vinyl ethers were transformed into hydroxide groups, which were then used as initiators for the Ring Opening Polymerization (ROP) of ε-caprolactone or L-lactide (“grafting from” method). Additionally, the pendant halogen groups of the vinyl ether polymers were used as Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) initiating groups, in order to synthesize graft compolymers with Poly(Methyl Methacrylate) (PMMA) or Poly(N,N-Dimethylaminoethyl methacrylate) (PDMAEMA) branches. The PDMAEMA containing graft copolymers were also reacted with a phospholane in order to introduce zwitterions to the final polymers. Finally, the copolymers were studied using several characterization techniques. Namely, the methods employed were those of Size Exclusion Chromatography (SEC), Infrared (IR) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopies, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Circular Dichroism (CD) and Dynamic/Static Light Scattering (DLS/SLS).

Φυσικές Επιστήμες ➨ Χημεία ➨ Επιστήμη πολυμερών

Ring opening polymerization
Graft copolymers
Πολυμερισμός διάνοιξης δακτυλίου
Atom transfer radical polymerization
Επιστήμη πολυμερών
Polymer Science
Φυσικές Επιστήμες
Chemical Sciences
Ριζικός πολυμερισμός μεταφοράς ατόμου
Πολυ-(βινυλαιθέρες)
Χημεία
Μεταλλοκένια
Poly(vinyl ethers)
Εμβολιασμένα συμπολυμερή
Metallocenes
Natural Sciences

Ελληνική γλώσσα

National and Kapodistrian University of Athens
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ)

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ). Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Χημείας. Τομέας ΙΙ. Εργαστήριο Βιομηχανικής Χημείας




*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.