New difunctional mediators based on 4-amino-TEMPO derivatives for controlling free radical polymerization of styrene

• Autorzy: Pietrasik K. , Świątkowska O. , Kaim A.

Warianty tytułu

PL

Nowe dwufunkcyjne mediatory na podstawie pochodnych 4-amino-tempo regulujące przebieg rodnikowej polimeryzacji styrenu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The free radical polymerization of styrene in the presence of a number of freshly newly synthesized bifunctional mediators differing in the number of methylene groups serving as a link between two functional 4-amino-TEMPO radicals has been investigated. It was found, that the activity of a nitroxide group in the biradicals in controlling radical polymerization of styrene differs from that of the TEMPO radical. Mediators with a lower number of connecting methylene groups between the two TEMPO rings give a higher conversion in the same reaction time. However, no simple correlation between the number of methylene groups in spacer chain and polymerization rate was observed, namely unexpectedly, high rate of polymerization was found for *C4*. The formation of single-arm (P) and double-arm (P-P) macromolecules containing binitroxide at the core was observed.

PL

Porównano aktywność grup nitroksylowych w szeregu homologicznym nowych dwufunkcyjnych mediatorów (regulujących przenośników) różniących się liczbą grup metylenowych (0,2, 3, lub 4) w łańcuchu łączącym dwa rodniki 4-amino-TEMPO [wzory (I) - (IV)] w regulowaniu przebiegu rodnikowej polimeryzacji styrenu, stwierdzając występowanie różnic tej aktywności. Liniowy charakter zależności indeksu konwersji styrenu od czasu polimeryzacji (rys. 1) wskazuje na pierwszorzędowość reakcji względem monomeru w odniesieniu do wszystkich badanych dirodników pochodzących z mediatora. Najszybciej polimeryzacja przebiega pod wpływem dirodnika *C0*, a najwolniej wobec *C3*, jednakże nie zaobserwowano prostej zależności pomiędzy liczbą grup -CH2- w mediatorze a szybkością polimeryzacji. Scharakteryzowano widma ESR polimerów (rys. 3) oraz szczegółowo omówiono wyniki ich badania metodą GPC (rys. 2,4 i 5 oraz tabela 1). W wyniku polimeryzacji powstają polimery o jedno- i dwuramiennych łańcuchach, prawdopodobnie zawierających centralny fragment dinitroksylowy. Rozkład ciężarów cząsteczkowych (M) produktów ma charakter bimodalny a wzajemny stosunek wartości M obydwu frakcji wynosi w przybliżeniu 2:1.

Słowa kluczowe

EN

nitroxide mediated polymerization (NMP); TEMPO radical; biradical metiators; methylene linking groups; styrene

PL

polimeryzacja regulowana rodnikami nitroksylowymi (NMP); rodnik TEMPO; regulatory dwurodnikowe; metylenowe grupy łączące; styren

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 55, nr 11-12
• Strony: 812--816
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wykr.

Twórcy

autor

Pietrasik K.

autor

Świątkowska O.

autor

Kaim A.

• University of Warsaw, Faculty of Chemistry, Laboratory of the Physicochemical Fundamentals of Chemical Technology, ul. Pasteura 1, 02-093 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• 1. Moad G., Rizzardo E., Solomon D. H.: Polym. Bull. 1982, 6, 589.
• 2. Hawker C. J., Barclay G. G., Orellana A., Dao J., Devonport W.: Macromolecules 1996, 29, 5245.
• 3. Matyjaszewski K., Woodworth B. E., Zhang X., Gaynor S. G., Metzner Z.: Macromolecules 1998, 31, 5955.
• 4. Matyjaszewski K., Xia J. H.: Chem. Rev. 2001, 101, 2921.
• 5. Qiu J., Charleux B., Matyjaszewski K.: Polimery 2001, 46, 453.
• 6. Kubisa P.: Polimery 2000, 45, 741.
• 7. Hawker C. J.: J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11185.
• 8. Benoit D., Chaplinski V., Braslau R., Hawker C.: J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3904.
• 9. Benoit D., Grimaldi S., Robin S., Finet J.-R, Tordo R, Gnanou Y: J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5929.
• 10. Huang W., Chiarelli R., Charleux B., Rassat A., Vairon J.-R: Macromolecules 2002, 35, 2305.
• 11. Hill N. L., Braslau R.: Macromolecules 2005, 38, 9066.
• 12. Lizotte J. R., Anderson S. G., Long T. E.: J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 2004, 42, 1547.
• 13. Ruehl J., Hill N. L., Walter E. D., Millhauser G., Braslau R.: Macromolecules 2008, 41, 1972.
• 14. Marque S. R. A., Siri D.: Macromolecules 2009, 42, 1404.
• 15. Szydłowska J., Pietrasik K., Głaz Ł., Kaim A.: Chem. Phys. Lett. 2008, 460, 245.
• 16. Rosen G. M.: J. Med. Chem. 1974, 17, 358.
• 17. Lee T. D., Keana J. F. W.: J. Org. Chem. 1975, 40, 3145.
• 18. Diaz-Camacho F., Lopez-Morales S., Vivaldo-Lima E., Saldivar-Guerra E., Yera-Graziano R., Alexandrowa L.: Polym. Bull. 2004, 52, 339.
• 19. Saldivar-Guerra E., Bonilla J., Zacahua G., Albores-Yelasco M.: J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 2006, 44, 6962.