Udvikling af nye smarte bløde materialer:Syntese af en pH-reagerende dendroniseret poly(substitueret methylen)

C1-polymerisation er en nyttig teknik til fremstilling af polymerer med en carbon-carbon-hovedkæde. Denne teknik konstruerer en polymerrygrad ud fra en kulstofenhed, i modsætning til konventionel vinylpolymerisation, som producerer polymerer fra en 'to carbon enhed' afledt af vinylgrupper. Det repræsentative kendetegn ved C1-polymerisation er, at det kan give carbon-carbon-hovedpolymerer med en substituent på hvert hovedkæde-carbonatom [poly(substitueret methylen)]. For C1-polymerisationssystemet, diazoacetater er egnede monomerer, hvilket giver polymerer med en alkoxycarbonylgruppe (ester) på hvert hovedkæde-carbonatom.

Stimuli-responsive polymerer eller smarte polymerer er makromolekyler, der undergår en ændring i egenskaber som reaktion på eksterne stimuli, såsom temperatur, pH, lys, og tilsætningsstoffer. Deres stimuli-responsive adfærd afhænger stærkt af polymerens primære struktur, og derfor er præcis syntese nødvendig for at udvikle smarte materialer med overlegne egenskaber. Præcis C1-polymerisation for diazoacetater er stadig en udfordring, hvorimod forskellige kontrollerede/levende polymerisationsteknikker af vinylmonomerer er blevet opnået for at give veldefinerede stimuli-responsive vinylpolymerer.

I denne sammenhæng, med resultaterne rapporteret i denne rapport, vi har vist, at diazoacetater med en sterisk voluminøs substituent kan polymeriseres på en kontrolleret måde med π-allylPdCl/borat-systemerne for at give polymerer med snæver molekylvægtfordeling. Ud over, vi har med succes syntetiseret carboxyfunktionaliserede dendroniserede polymerer og demonstreret den karakteristiske pH-responsive adfærd afledt af den tætte akkumulering af sidekæderne sammenlignet med de tilsvarende vinylpolymerer, der bærer de samme sidekæder. Indførelse af funktionelle grupper, andet end en carboxygruppe, i de perifere phenylgrupper bør resultere i en høj tæthed af de funktionelle grupper omkring den stive hovedkæde. Disse strukturelle karakteristika vil føre til udvikling af en række nye funktionelle poly(substituerede methylener) i den nærmeste fremtid.