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Sequenzkontrollierte, multifunktionelle Materialien durch lebende anionische Polymerisation von Aziridinen

Fachliche Zuordnung Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
Polymermaterialien
Förderung Förderung von 2015 bis 2019
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271284690
 
Erstellungsjahr 2020

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Mit dem vorliegenden abgeschlossenen Projekt konnte die Polymerisation von sulfonamidaktivierten Aziridinen als neue „Monomer-Familie“ für die anionische Polymerisation etabliert werden. Die Polymerisation ist stark verwandt zur Anionik von Epoxiden, durch die chemische Variabilität der Sulfonamidgruppe kann die Polymerisation jedoch auf verschiedene Arten besonders kontrolliert werden; Kernergebnisse sind: Teil 1: Die lebende anionische Polymerisation sulfonamid-aktivierter Aziridine: a) erfolgt mit allen getesteten Alkalimetall-Gegenionen (Epoxide polymerisieren nicht mit Lithium als Gegenion), b) Behält ihren lebenden Charakter auch in Gegenwart protischer Verunreinigungen und Monomere mit freien OH-Gruppen (Epoxide brauchen absolut trockene Bedingungen und Schutzgruppenchemie), c) Erlaubt die Einstellung der Monomersequenz durch Copolymerisation von Aziridinen mit verschiedenen Sulfonamidgruppen, d) Erlaubt die Herstellung von perfekten Di- und Multiblockcopolymeren mit Epoxiden durch sehr unterschiedliche Reaktionskinetiken. Teil 2: Sulfonamid-geschützte Polyaziridine können als Precursor für Polyamine verwendet werden: a) Zur orthogonalen Hydrolyse mit Acetalen (ermöglicht die Herstellung von Polyolen und Polyaminen), b) Zur Herstellung von Polyaminen durch Hydrolyse in der Mikrowelle oder durch Hydrierung, c) Zur milden Herstellung von wohl-definierten Polyaminen, wenn besonders aktivierte Sulfonamidgruppen verwendet werden (via nukleophiler Desulfonylierung durch Thiole) und eignen sich zur Gentransfektion. Mit den Ergebnissen dieses Projektes ist eine Toolbox zur Herstellung wohl-definierter Polymerarchitekturen mit Aziridinen als Bausteinen geschaffen; das Projekt hat international weitere Arbeiten inspiriert, z.B. die Verwendung von Organokatalyse oder die Kombination mit Azetidinen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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