Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Dendrimeren zijn reeds langer bekend dankzij hun unieke moleculaire architectuur en de hiermee verbonden eigenschappen en mogelijke toepassingen. Hypervertakte polymeren werpen zich op als goedkopere vervangers van dendrimeren daar hun synthese mogelijk is in slechts één stap in tegenstelling tot de opeenvolgende stappen en zuiveringen die een dendrimeersynthese vereist. Hypervertakte polymeren bezitten echter niet de perfecte structuur van dendrimeren. Dit kan mogelijkerwijs bepaalde interessante eigenschappen nadelig beïnvloeden, maar een manier om dit te voorkomen bestaat erin gebruik te maken van bouwstenen die reeds (een aanzet tot) de nagestreefde eigenschappen (eventueel in beperkte mate) vertonen. De eigenschappen waar we ons op gericht hebben zijn een bepaalde ruimtelijke opbouw met ruimte voor complexatie of inclusie van kleine moleculen tot gevolg en een ingebouwde ‘aanleg’ tot vertakking. Als monomeereenheid opteerden we daarom voor de pyrrolo-antracenen. Van dit type van moleculen zijn al langer de goede complexerende of inclusie-eigenschappen bekend. Er werd gekozen voor atoomtransfer radicalaire polymerisatie (ATRP), hier in de gedaante van de zogenaamde zelfcondenserende vinylpolymerisatie, omdat dit type van polymerisatie gedurende langere tijd gecontroleerd kan verlopen, niet erg gevoelig is voor onzuiverheden en polymeren met een nauwe polydispersiteit oplevert.  Indien we een symmetrische bouw aanhouden, leidt dit tot A(B*)2-type monomeren, met een polymeriseerbare groep A en initiërende functies in een slapende vorm B*. Per ingebouwde monomeereenheid ontstaan er twee nieuwe vertakkingspunten. Dit type van monomeren of hypervertakte polymeren werd tot op heden niet beschreven in de literatuur, waardoor er de nood was om modelpolymeren te synthetiseren. Een polymeer met als gemiddelde molecuulmassa 5600 dalton en een nauwe polydispersiteit van 1.20 werd gevormd. Voordat getracht werd een pyrroloantraceen van het A(B*)2-type te polymeriseren werd eerst getest of dit type van moleculen compatibel is met ATRP en dus met de aanwezigheid van, zij het vrij lage concentraties van, radicalen. Een pyroloantraceentype initiator werd gesynthetiseerd en hiermee werd succesvol de atoomtransfer radicalaire polymerisatie van styreen geïnitieerd. Voorts werd ook getest of het mogelijk was om pyrroloantracenen te copolymeriseren of in te bouwen in een polystyreenketen. Dit bleek mogelijk en met 1H-NMR spectroscopie, GPC en massaspectrometrie werd bewezen dat het comonomeer met succes was geïncorporeerd in het polystyreen gevormd via ATRP. We zijn er echter niet in geslaagd om een A(B*)2-type monomeer te synthetiseren. Alle pogingen strandden uiteindelijk door de te hoge reactiviteit van de benzylische posities in para-stelling ten opzichte van de pyrroolkern. Werken met een spacer op deze posities zou dit probleem kunnen omzeilen, maar dit werd niet verder getest wegens tijdsgebrek. Dendrimers are known for their unique molecular architecture, the corresponding characteristics and thus possible applications. Hyperbranched polymers present themselves as inexpensive substitutes for dendrimers, since their synthesis is possible in a single reaction step, in contrast to the sequential reactions and purifications required for the synthesis of dendrimers. Hyperbranched polymers however, do not possess the perfect structure of the latter. This could possibly affect some of the interesting characteristics, but this might be avoided by careful selection of the building blocks. The targeted properties in this work are the ability of complexation or inclusion of small molecules and a intrinsically branched geometry. Therefore, we chose pyrroloanthracenes as the monomeric unit since their strong complexing and/or inclusion properties have been known for years. The choice was also made to use the atom transfer radical polymerization (ATRP), here as the so called self-condensing vinyl polymerization. This kind of polymerization propagates in a controlled way for longer times, is not very sensitive to impurities and yields polymers with a narrow polydispersity. Following a symmetric synthetic pathway gives rise to an A(B*)2-type of monomer with a polymerisable group A and two initiating functions in a dormant state B*. For each incorporated monomeric unit, two new branching points are added to the macromolecule. This type of monomers or hyperbranched polymers has not been described in the literature yet, which made it necessary to synthesize model polymers. Before the polymerization of an A(B*)2-type pyrroloanthracene could be tried, a test had to be performed to check if this type of molecule is compatible with ATRP and thus the presence of radicals in low concentrations. An initiator molecule containing a pyrroloanthracene was synthesized and successfully applied to initiate an atom transfer radical polymerization of styrene. Another test was performed to copolymerise and incorporate a pyrroloanthracene-based vinyl monomer in a polystyrene chain via ATRP. The success of these reactions was proven by 1H-NMR spectroscopy, GPC and mass spectrometry. We, however, did not succeed in synthesizing an A(B*)2-type monomer based on the pyrroloanthracene skeleton. The final attempts failed due to the extreme reactivity of the benzylic positions in the para position with respect to the pyrrole core.

Academic collection --- 66.095.26 <043> --- 547.672 <043> --- 547.672 <043> Anthracene and its derivatives. Anthrahydroquinone. Chrysarobin--Dissertaties --- Anthracene and its derivatives. Anthrahydroquinone. Chrysarobin--Dissertaties --- 66.095.26 <043> Polymerization--Dissertaties --- Polymerization--Dissertaties --- Theses --- Macromolecules --- fysicochemie