Bestimmung der Verknüpfungspunkte in fluoreszenten Polymernetzwerken

• Published in: Angewandte Chemie 2018-05, Vol.130 (20), p.6028-6033
• Main Authors: Estupiñán, Diego, Barner‐Kowollik, Christopher, Barner, Leonie
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Chemistry; Cycloaddition; Fluoreszenzspektroskopie; Photoinduzierte Vernetzung; Polymerization; Polymernetzwerkquantifizierung
• ISSN: 0044-8249; 1521-3757
• DOI: 10.1002/ange.201713388

Wir führen eine Fluoreszenz‐basierte Methode ein, die es ermöglicht, die Anzahl der Ligationspunkte in einem photochemisch hergestellten Polymernetzwerk zu bestimmen, und sprechen hiermit die schwierige Frage an, wie man die Anzahl an Verbindungspunkten in einem Netzwerk quantifiziert. Wohldefinierte α,ω‐Tetrazol‐gekappte Polymerstränge wurden mittels RAFT‐Polymerisation hergestellt und mit einem Trimaleimid mittels einer durch UV‐Bestrahlung initiierten Nitril‐Imin‐vermittelten Tetrazol‐En‐Cycloaddition vernetzt. Dadurch wird für jeden Ligationspunkt ein fluoreszierender Pyrazolinring geformt und ein fluoreszierendes Netzwerk gebildet, das durch Aminolyse der Trithiocarbonatfunktionalitäten wieder aufgelöst werden kann und somit in löslichen Fragmenten resultiert. Die Fluoreszenzemission der löslichen Netzwerkfragmente korreliert direkt mit der Anzahl der Pyrazolineinheiten im Netzwerk und somit kann die sonst schwer zu erfassende Anzahl der Netzwerkpunkte bestimmt werden. Die hier vorgestellte Strategie basiert auf einer Fluoreszenzablesung und stellt eine leistungsfähige jedoch einfache Strategie dar, um den Herstellungsprozess eines Netzwerkes zu quantifizieren, und ist darüber hinaus auf die Gruppe der Polymere, die mittels RAFT hergestellt werden können, anwendbar. Licht an für jeden Verknüpfungspunkt: Die Quantifizierung der Anzahl der Verknüpfungspunkte in einem Polymernetzwerk wird durch die Fluoreszenzeigenschaften von Pyrazolineinheiten ermöglicht. Diese Einheiten entstehen während der Netzwerkbildung, und jede trägt genau eine fluoreszierende Gruppe. Die Methode ermöglicht erstmals die Bestimmung der genauen Anzahl an Verknüpfungspunkten in einem Netzwerk und ist auf eine große Auswahl an RAFT‐basierten Polymeren anwendbar.