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NIRPhoPolFe - Eisenkomplexkatalysierte Synthese von niederdispersen Polymeren durch NIR initiierte kontrollierte radikalische Polymerisation.


Kurzfassung

Synthese von polymeren Materialien mit geringer Dispersität, welche radikalisch polymerisierbare Monomere verwenden, die im UV und sichtbaren Bereich absorbieren und somit die Funktion einer Filterwirkung haben


Hintergrund

Die Atomtransferpolymerisation (ATRP) ist eine der am häufigsten eingesetzten Methoden für die maßgeschneiderte Synthese polymerer Materialien. Erste Versuche mit Cu(I)-Katalysatoren erforderten die Entfernung überschüssiger Schwermetallionen.


Bilder & Videos


Lösung

Auf Photoinitiierung basierende Polymerisationstechniken bieten hier mehrere Vorteile im Vergleich zu eingesetzten Reduktionsmitteln und starten oder stoppen den Polymerisationsprozess durch einfaches Ein- bzw. Ausschalten der Lichtquelle. Eine direkte Anregung von Cu(II)-Komplexen bildet ATRP-aktivierendes Cu(I) im ultravioletten (UV) Bereich, erfordert jedoch die Verwendung von Materialien, die die Lichtabsorption des Photokatalysators nicht stören. Dies hat die Entwicklung von Systemen vorangetrieben, die einen im sichtbaren oder nahen Infrarotbereich (NIR) absorbierenden Sensibilisator verwenden. Somit liegt die verbleibende Konzentration von Cu(II) typischerweise im ppm-Bereich, was als große Verbesserung zu sehen ist. Die klassische ATRP auf Basis von Cu(I)-Komplexen führte ebenfalls zu einer signifikant geringen Dispersität des Molekulargewichts, aber die Konzentration des verbleibenden Cu(I) bleibt vergleichsweise hoch.

Wissenschaftler der Hochschule Niederrhein haben ein Syntheseverfahren für niederdisperse Polymere mit Hilfe der photoinduzierten Eisenkatalysierten ATRP unter Verwendung eines Heptamethinderivates als NIR Absorber und Alkylbromiden entwickelt.


Vorteile

  • Ökonomisch
  • Keine Kupferreste
  • Steuerung der ATRP
  • Gute Ausbeuten
  • Sauerstofftolerant

Anwendungsbereiche

Das hier vorgestellte System kann die Verwendung von Monomeren ermöglichen, die eine UV-absorbierende Einheit enthalten, um Blockcopolymere mit UV-Filterfunktion herzustellen. Das funktionierte erfolgreich mit einem Heptamethinderivat mit Barbituratgruppe und CuBr2/L1 und kann mit einer gewissen Sauerstofftoleranz von großem Interesse für zahlreiche Anwendungen sein. Dies wird Impulse für weitere Anwendungen in der Praxis geben, bei denen die maßgeschneiderte Synthese polymerer Materialien in den Fokus rücken wird. Profitieren werden insbesondere Synthesen von Polymernetzwerken mit nahezu homogenem Molekulargewicht zwischen Vernetzungsstellen wünschen. Interessant ist dieses Verfahren weiterhin zur lichtinduzierten maßgeschneiderten Synthese von Additiven für den Lackbereich.


Service

Das Verfahren liegt als "proof-of-concept" vor und die Durchführbarkeit wurde im Labormaßstab erfolgreich aufgezeigt.


PROvendis GmbH

Catherine Hartmann
+49.208 94105-46
ha@provendis.info
www.provendis.info
Adresse
Schloßstr. 11-15
45468 Mülheim an der Ruhr



Entwicklungsstand

Labormuster


Patentsituation

  • DE anhängig

Stichworte

Nahes Infrarot, Sensibilisator, Eisensalz, Blockpolymer, Molmasse, monodispers, ATRP, Drug Delivery

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen