Synthese funktioneller Blockcopolymere durch RAFT-Polymerisation und polymeranaloge Umsetzungen

Ziel dieser Arbeit ist es, durch RAFT-Polymerisation Homo- und Copolymere kontrolliert herzustellen, diese zu Di- und Triblockcopolymeren zu erweitern und anschließend polymeranalog zu amphiphilen Polymeren umzusetzen. Hierzu sind durch RAFT-Polymerisation inerte und funktionalisierbare Blöcke herzustellen, die daraufhin als quasi-lebende MakroRAFT-Reagenzien verwendet werden können. Die in der Literatur bekannten Homopolymerisationen von Styrol (S), Methylmethacrylat (MMA) und Glycidylmethacrylat (GMA) mit Cumyldithiobenzoat als RAFT-Reagenz sollen mit einem bifunktionellen Cumyldithiobenzoat-Analoga durchgeführt werden. Die Homopolymerisationen von Acrylonitril (AN) und N-Vinylpyrrolidon (NVP) mit Cumyldithiobenzoat werden in der Literatur kontrovers diskutiert [3], [4], [5]. Daher ist der Sachverhalt erneut mit Cumyldithiobenzoat zu untersuchen. Die Homopolymerisation von Vinylbenzylchlorid (VBC) durch Dithioester ist in der Literatur noch nicht beschrieben und sollte in dieser Arbeit betrachtet werden. Weiterhin sollen S/AN- und MMA/AN-Copolymere synthetisiert werden um sie als Ersatz für Styrol und MMA, die in ihrem Polymerisationsverhalten nicht ideal sind, zu nutzen. Nach der Untersuchung der Homo- und Copolymerisationen, werden die auf diese Weise gewonnen MakroRAFT-Verbindungen zu Blockcopolymeren verlängert. Da laut Literatur [3] die Syntheseprotokolle bei der Herstellung von Blockcopolymeren eine wichtige Rolle spielen, sollen sie am Beispiel von p(GMA)-b-p(S-co-AN)-, p(GMA)-b-p(MMA)-, p(GMA)-b-p(MMA-co-AN) und p(S-co-AN)-b-p(VBC)-Blockcopolymere betrachtet werden. Die synthetisierten Blockcopolymere enthalten einen funktionalisierbaren Block der polymeranalog modifiziert werden kann. Zuerst sind die polymeranalogen Reaktionen am Beispiel von p(GMA) zu untersuchen und daraufhin mit den Blockcopolymeren durchzuführen. Es sollen Aminierungs- und Sulfonierungsreaktionen betrachtet werden. Die Aminierung ist mit Diethylamin, 1-(2-Aminoethyl)-piperazin, Piperazin und Alkalimetallsalzen von Carbazol, Succinimid und Iminodiessigsäure zu untersuchen. Um saure Blöcke herzustellen, werden die p(GMA)-haltigen Blockcopolymere mit Natriumsulfit umgesetzt. Auf diese Weise sind in einer 3-Schritt-Synthese amphiphile Blockcopolymere zu synthetisieren. Die Produkte sollen umfassend charakterisiert werden.

Klappentext

Diplomarbeit aus dem Jahr 2010 im Fachbereich Chemie - Materialchemie, Werkstoffchemie, Technische Universität Clausthal, Sprache: Deutsch, Abstract: Ziel dieser Arbeit ist es, durch RAFT-Polymerisation Homo- und Copolymere kontrolliert herzustellen, diese zu Di- und Triblockcopolymeren zu erweitern und anschließend polymeranalog zu amphiphilen Polymeren umzusetzen. Hierzu sind durch RAFT-Polymerisation inerte und funktionalisierbare Blöcke herzustellen, die daraufhin als quasi-lebende MakroRAFT-Reagenzien verwendet werden können. Die in der Literatur bekannten Homopolymerisationen von Styrol (S), Methylmethacrylat (MMA) und Glycidylmethacrylat (GMA) mit Cumyldithiobenzoat als RAFT-Reagenz sollen mit einem bifunktionellen Cumyldithiobenzoat-Analoga durchgeführt werden. Die Homopolymerisationen von Acrylonitril (AN) und N-Vinylpyrrolidon (NVP) mit Cumyldithiobenzoat werden in der Literatur kontrovers diskutiert [3], [4], [5]. Daher ist der Sachverhalt erneut mit Cumyldithiobenzoat zu untersuchen. Die Homopolymerisation von Vinylbenzylchlorid (VBC) durch Dithioester ist in der Literatur noch nicht beschrieben und sollte in dieser Arbeit betrachtet werden. Weiterhin sollen S/AN- und MMA/AN-Copolymere synthetisiert werden um sie als Ersatz für Styrol und MMA, die in ihrem Polymerisationsverhalten nicht ideal sind, zu nutzen. Nach der Untersuchung der Homo- und Copolymerisationen, werden die auf diese Weise gewonnen MakroRAFT-Verbindungen zu Blockcopolymeren verlängert. Da laut Literatur [3] die Syntheseprotokolle bei der Herstellung von Blockcopolymeren eine wichtige Rolle spielen, sollen sie am Beispiel von p(GMA)-b-p(S-co-AN)-, p(GMA)-b-p(MMA)-, p(GMA)-b-p(MMA-co-AN) und p(S-co-AN)-b-p(VBC)-Blockcopolymere betrachtet werden. Die synthetisierten Blockcopolymere enthalten einen funktionalisierbaren Block der polymeranalog modifiziert werden kann. Zuerst sind die polymeranalogen Reaktionen am Beispiel von p(GMA) zu untersuchen und daraufhin mit den Blockcopolymeren durchzuführen. Es sollen Aminierungs- und Sulfonierungsreaktionen betrachtet werden. Die Aminierung ist mit Diethylamin, 1-(2-Aminoethyl)-piperazin, Piperazin und Alkalimetallsalzen von Carbazol, Succinimid und Iminodiessigsäure zu untersuchen. Um saure Blöcke herzustellen, werden die p(GMA)-haltigen Blockcopolymere mit Natriumsulfit umgesetzt. Auf diese Weise sind in einer 3-Schritt-Synthese amphiphile Blockcopolymere zu synthetisieren. Die Produkte sollen umfassend charakterisiert werden.