Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-22591
Titel: Polyrotaxane als Makroinitiatoren für die kontrollierte radikalische Polymerisation
Sonstige Titel: Polyrotaxanes as macroinitiators for controlled radical polymerization
Verfasser: Michel, Christoph Dirk
Sprache: Deutsch
Erscheinungsjahr: 2009
SWD-Schlagwörter: Atom-Transfer-Polymerisation
Polyrotaxane
Cyclodextrine
Polyethylenglykole
Freie Schlagwörter: Makroinitiator
atom transfer radical polymerization
polyrotaxanes
cyclodextrins
DDC-Sachgruppe: 540 Chemie
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: Die vorliegende Arbeit beinhaltet die Synthese und Charakterisierung eines neuen Typs verzweigter, bürstenartiger Copolymere. Zur Herstellung der Copolymere wurden Seitenketten an, auf Polyethylenglykol (PEG)aufgefädelte alpha-Cyclodextrine (Polyrotaxane) mittels Atom Transfer Radikal Polymerisation (ATRP) gepfropft. Ausgangspunkt war die Optimierung der Synthese von Polyrotaxanen durch Anwendung verschiedener sperriger Endgruppen (Stopper) an alpha-Cyclodextrin-Einschlußverbindungen. Unter den reaktiven PEG-Derivaten konnte PEG-bistosylat mit hohen Substitutionsgraden (DS) und Ausbeuten überzeugen. Ausgehend von Pseudopolyrotaxanen aus PEG-bistosylat wurden 3,5-Dimethylphenol (DMP), 3,4,5-Trimethoxybenzylamin und 1-Naphthol als Stopper verwendet, wobei DMP mit einer Belegung von 30 — 35 % (6 PEG Einheiten pro alpha-Cyclodextrin) und Ausbeuten um 40 % die besten Ergebnisse lieferte. Polyethylenglykole mit Ammonium-Endgruppen machten die gewünschten Polyrotaxane in einer zweistufigen Synthese, ebenfalls mit Belegungsgraden von 30 — 35 % zugänglich. Kinetische Untersuchungen mit GPC bestätigten die Stabilität der Polyrotaxane mit N,N-Dimethylethylammonium-Endgruppen bei 25°C. Die Funktionalisierung der Polyrotaxane zu ATRP-Makroinitiatoren gelang durch Reaktion von alpha-Cyclodextrin mit 2-Bromisobutyrylbromid (DS = 1,3 — 1,4 pro Glukoseeinheit; Ausbeute 75 %). Die Darstellung der verzweigten Copolymere erfolgte durch Anpfropfen von PMMA -, PtBMA - und PtBA Seitenketten mittels Cu-katalysierter ATRP.
The present thesis includes synthesis and characterization of a new type of branched, brushlike copolymers. For synthesis of copolymers, sidechains were grafted on alpha-cyclodextrins via Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP). Cyclodextrins were threaded onto a polyethylene glycol backbone(polyrotaxanes) before. Thesis started with optimization of polyrotaxane synthesis by application of different bulky endgroups (stopper) on alpha-cylodextrin inclusion compounds. Among the reactive PEG derivates, PEG-bistosylate was satisfied with regard to degree of substitution (DS) and yield. Based on pseudopolyrotaxanes from PEG-bistosylate, 3,5-Dimethylphenole (DMP), 3,4,5-Trimethoxyamine and 1-Naphthol were used as stoppers, in which DMP provided the best results with a coverage of 30 — 35 % (means 1 cyclodextrin for 6 PEG units) and yields of 40 %. Ammonium functionalized polyethylene glycols leaded to desired polyrotaxanes in two steps, as well with coverage of 30 — 35 %. Kinetic investigations via GPC confirmed the stability of N,N-Dimethylethylammonium functionalized polyrotaxanes at 25°C. Functionalization of polyrotaxanes to ATRP-macroinitiators succeeded by reaction of alpha-cyclodextrin with 2-Bromoisobutyryl bromide (DS = 1.3 — 1.4 for one glucose unit; 75 % yield). Synthesis of branched copolymers could be realized by grafting of PMMA -, PtBMA - and PtBA sidechains via copper mediated ATRP.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-22408
hdl:20.500.11880/22647
http://dx.doi.org/10.22028/D291-22591
Erstgutachter: Wenz, Gerhard
Tag der mündlichen Prüfung: 25-Jun-2009
SciDok-Publikation: 9-Jul-2009
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
Fachrichtung: NT - Chemie
Fakultät / Institution:NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät

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