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Neue Methode zur radikalischen Polymerisation in Wasser mit Troponoiden
Ein Forschungsteam hat ein Verfahren entwickelt, bei dem Troponoide als Mediatoren in der radikalischen Polymerisation eingesetzt werden. Damit lassen sich Polymere wie PVP, HEA und DMA in wässrigen Medien herstellen und sogar Blockcopolymere erzeugen.
Die kontrollierte radikalische Polymerisation in wässrigen Systemen ist eine der größten Herausforderungen in der Polymerchemie. Ein taiwanesisches Forschungsteam hat nun eine neue Strategie vorgestellt: Troponoide können als Mediatoren in der Polymerisation eingesetzt werden und ermöglichen damit eine weitgehend kontrollierte Umsetzung von N-Vinylpyrrolidon (NVP), 2-Hydroxyethylacrylat (HEA) und N,N-Dimethylacrylamid (DMA).
Die Methode zeigt lebende Polymerisationscharakteristika wie den linearen Anstieg des Molekulargewichts mit der Monomerumsetzung sowie die Bildung von Blockcopolymeren. Allerdings weisen die Ergebnisse auch auf eine noch relativ hohe Dispersität hin, was auf eine nur teilweise Kontrolle der Polymerisation schließen lässt.
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Einsatz verschiedener Troponoide
In den Versuchen wurden Tropone (TP) und seine Derivate Tropolon (TP-OH), 2-Chlorotropolon (TP-Cl) und 2-Methoxytropolon (TP-OMe) getestet, um optimale Reaktionsbedingungen zu ermitteln. Mit dieser Methode konnten unter anderem PDMA-b-PVP- und PHEA-b-PVP-Blockcopolymere synthetisiert werden.
Zur Aufklärung der Mechanismen und Kinetik nutzte das Forschungsteam eine Kombination aus NMR-Analysen, Kettenverlängerungsexperimenten, UV/Vis-Spektroskopie und Computersimulationen. Diese Ergebnisse verdeutlichen die Vielseitigkeit der Troponoide in der kontrollierten radikalischen Polymerisation unter wässrigen Bedingungen.
Quelle: Chang, I.-H. et al., Troponoid-mediated radical polymerization in aqueous medium. Polymer Chemistry, Issue 34 (2025).
