Fmoc-正己胺(Fmoc- HEX)/二乙胺(Fmoc-DEA)/四甲基胍(Fmoc-TMG)Fmoc氨基甲酸酯衍生物
采用NPPOC體系作為PBG。為了提高聚合反應(yīng)的光敏性,所選取的堿擴(kuò)增子需使體系滿足下列條件:(i) 由催化量光籠胺(NPPOC-胺)為PBG,光解先釋放胺,(ii) 堿擴(kuò)增子被之分解,釋放出新的胺,形成體系內(nèi)的自催化分解過(guò)程,(iii) 新釋放出胺的堿性足以維系后續(xù)非線性的擴(kuò)增過(guò)程。
對(duì)于堿擴(kuò)增子,選用9-芴基甲氧羰基(Fmoc)為胺的保護(hù)基,滿足堿性環(huán)境脫除的條件(如圖1所示)。以此,合成了包括Fmoc-正己胺(Fmoc- HEX)、Fmoc-二乙胺(Fmoc-DEA)和Fmoc-四甲基胍(Fmoc-TMG)在內(nèi)的一系列Fmoc-氨基甲酸酯衍生物,以及NPPOC-HEX、NPPOC-DEA和NPPOC-TMG三個(gè)光籠胺。
圖1 光籠胺與堿擴(kuò)增子作用并催化巰基-邁克爾加成反應(yīng)示意圖
為研究該聚合,**行了小分子模型反應(yīng),模型小分子為3-巰基丙酸正丁酯(BMP)與兩種Michael受體,丙烯酸正己酯(HA)與乙基乙烯基砜(EVS)。采用實(shí)時(shí)FTIR光譜監(jiān)測(cè)了一系列不同的PBG與堿擴(kuò)增子催化的小分子反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)及轉(zhuǎn)化率(如圖2)。
結(jié)果表明,當(dāng)以5 mol % NPPOC-DEA為PBG,以5 mol % Fmoc-DEA或10 mol % Fmoc-TMG為堿擴(kuò)增子,在40 min紫外輻照后能獲得 >70%的相對(duì)高產(chǎn)率。其中NPPOC-DEA+Fmoc-TMG的體系反應(yīng)過(guò)快,因此測(cè)量不夠準(zhǔn)確。此外,還通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明了該反應(yīng)不產(chǎn)生自由基,即聚合體系中不存在丙烯酸酯類均聚物。1H NMR表征也證明了PBG存在下Fmoc類堿擴(kuò)增子的解離。
圖2 實(shí)時(shí)FTIR光譜監(jiān)測(cè)一系列小分子反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率-時(shí)間曲線
由于光引發(fā)產(chǎn)生的陰離子中間體相對(duì)穩(wěn)定,猜想該體系能夠在光引發(fā)之后,沒(méi)有光照的條件下繼續(xù)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)延時(shí)的暗固化現(xiàn)象。為驗(yàn)證這一猜想,采用NPPOC-DEA+Fmoc-DEA或NPPOC-DEA+Fmoc-TMG的體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)30 s輻照后在無(wú)光照條件下進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)(圖3)。黑暗條件使得體系在隨后的過(guò)程中沒(méi)有新的源于PBG的堿產(chǎn)生,這與長(zhǎng)時(shí)間的輻照相比,反應(yīng)速率略有減緩。同時(shí)可以觀察到,此時(shí)的Michael受體與巰基之間的消耗依然能保證化學(xué)計(jì)量關(guān)系,即沒(méi)有**副反應(yīng)的發(fā)生。該實(shí)驗(yàn)也證明了這個(gè)光觸發(fā)堿擴(kuò)增體系能夠成為一種克服本體材料中均相固化難題的替代方法。
圖3 30 s光照后暗固化現(xiàn)象的小分子模型反應(yīng)轉(zhuǎn)化率-時(shí)間曲線
隨后,在體系中引入多官能團(tuán)單體,季戊四醇四-(3-巰基丙酸酯)(PETMP),三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),以及二乙烯基砜(DVS),對(duì)上述體系在聚合物及聚合物網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用進(jìn)行考察,同樣通過(guò)實(shí)時(shí)FTIR監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程(圖4),并對(duì)聚合體系中的暗固化現(xiàn)象進(jìn)行了考察(圖5)。在此,認(rèn)為反應(yīng)速率的差別主要受單體極性影響。
圖4 實(shí)時(shí)FTIR監(jiān)測(cè)聚合體系進(jìn)程的轉(zhuǎn)化率-時(shí)間曲線
圖5 聚合體系暗固化過(guò)程轉(zhuǎn)化率-時(shí)間曲線
對(duì)上述方法獲得的材料進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的表征。通過(guò)共聚焦拉曼光譜的方法,表征了不同溫度下20 mol % NPPOC-DEA + 1 mol % Fmoc-TMG催化TMPTA/PETMP體系的共聚,獲得了轉(zhuǎn)化率-(信號(hào)采集點(diǎn)與輻照區(qū)域中心)距離曲線(圖6)。可知,堿的擴(kuò)散限制導(dǎo)致了材料內(nèi)單體轉(zhuǎn)化率之間的差距。另外認(rèn)為,不同溫度實(shí)驗(yàn)中加熱對(duì)暗固化的促進(jìn)同樣來(lái)源于對(duì)堿以及單體擴(kuò)散的促進(jìn)。
產(chǎn)品供應(yīng):
功能單體 中文名稱 cas號(hào) 簡(jiǎn)稱
巰基功能單體8 乙二醇二(3-巰基丙酸酯) 22504-50-3 GDMP
1,4-丁二醇二(3-巰基丙酸酯) 92140-97-1 BDMP
三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯) 33007-83-9 TMPMP
季戊四醇四(3-巰基丙酸酯) 7575-23-7 PETMP
羥基功能單體61 丙烯酸羥乙酯 818-61-1 HEA
甲基丙烯酸羥乙酯 868-77-9 HEMA
丙烯酸羥丙酯 25584-83-2 HPA
甲基丙烯酸羥丙酯 27813-02-1 HPMA
聚乙二醇單甲基丙烯酸酯 25736-86-1 HEMA-5
苯基縮水甘油醚丙烯酸酯/
2-羥-3-苯氧基丙基丙烯酸酯 16969-10-1 PGEA
羧基功能單體51 甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸單酯 20882-04-6 MOES
甲基丙烯酰氧乙基馬來(lái)酸單酯 26560-94-1 MOEM
甲基丙烯酰氧乙基偏苯三酸酐 70293-55-9 4-META
鄰苯二甲酸2-甲基丙烯酰氧乙酯 27697-00-3 PAMA
甲基丙烯酰氧乙基六氫鄰苯二甲酸單酯 51252-88-1 HHMA
均苯二酐二甲基丙烯酸羥乙酯 83418-60-4 PMDM
氟代功能單體53 丙烯酸三氟乙酯 407-47-6 TFEA
甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯 352-87-4 TFEMA
磷酸酯功能單體 甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯 PM1000
乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯 PM1500
烷基丙烯酸酯磷酸酯 PM1510
烷基丙烯酸酯磷酸酯 PM1520
烷基丙烯酸酯磷酸酯 PM1570
烷基丙烯酸酯磷酸酯 PM1580
多官能度酸性丙烯酸酯 PM3000
多官能度酸性丙烯酸酯 PM3030
多官能度酸性丙烯酸酯 PM3060
金屬基功能單體5 改性二丙烯酸金屬鹽 Modified metallic acrylate KD6261
二甲基丙烯酸金屬鹽 Metallic dimethacrylate KD9261
高折射率功能單體60 鄰苯基苯氧乙基丙烯酸酯 72009-86-0 OPPEA
9,9-雙[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴/
雙酚芴系二丙烯酸酯 161182-73-6 A-BPEF
特種丙烯酸酯單體 甲基丙烯酸烯丙酯 1996/5/9 AMA
甲基丙烯酸芐基酯 2495-37-6 BZMA
2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯 10595-06-9 PHEMA
2-丙基庚基丙烯酸酯 149021-58-9 2-PHA
2-丙基庚基甲基丙烯酸酯 2-PHMA
丙烯酸異冰片酯 5888-33-5 IBOA
甲基丙烯酸異冰片酯 7534-94-3 IBOMA
乙二醇二甲基丙烯酸酯 97-90-5 EGDMA
聚乙二醇二丙烯酸酯 (n=5) 26570-48-9 PEG200DA
聚乙二醇二丙烯酸酯 (n=9) 26570-48-9 PEG400DA
三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯 40220-08-4 THEICTA
特種甲基丙烯酸酯單體 甲基丙烯酸烯丙酯 1996/5/9 AMA
甲基丙烯酸芐基酯 2495-37-6 BZMA
2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯 10595-06-9 PHEMA
2-丙基庚基甲基丙烯酸酯 2-PHMA
甲基丙烯酸異冰片酯 7534-94-3 IBOMA
乙二醇二甲基丙烯酸酯 97-90-5 EGDMA
上述產(chǎn)品pg電子官方生物均可供應(yīng),不可用于人體!
wyf 03.08