Zincir uçlarında fotoaktif grup içeren yıldız tipi poli-ϵ-kaprolakton sentezi ve karakterizasyonu / Synthesis and characterization of end-chain photofunctionalized star type poly-ϵ-caprolactone

Abstract

Benzoin fotofonksiyonel uç grupları taşıyan özgün ve iyi tanımlanmış dört kollu yıldız tipi bir telekelik poli(ϵ-kaprolakton) makrofotobaşlatıcısı (PCL-BPI)4, halka açma polimerizasyonu (ROP) ve Klik kimyası teknikleri kombinasyonu ile başarıyla sentezlendi. İlk olarak, stanoz-2-etilheksanoat (Sn(Oct)2) katalizörü varlığında pentaeritritol başlatıcısı ile kaprolakton'un halka açılma polimerleşmesinden hidroksil uç fonksiyonel gruplarına sahip dört kollu (PCL-OH)4 sentezlendi. Daha sonra, (PCL-OH)4 ve 4-pentinoik asit arasındaki kondenzasyon reaksiyonu ile zincir uçlarındaki hidroksil grupları terminal alkin gruplarına dönüştürülerek zincir uçlarında terminal alkin grupları içeren dört kollu poli(ϵ-kaprolakton), (PCL-alkin)4, elde edildi. Böylece klik çiftlerinden birisi hazırlanmış oldu. Ayrı olarak, azido uç fonksiyonlu bir benzoin fotobaşlatıcısı (BPI-N3), diğer Klik çift bileşiği olarak kullanılmak üzere iki adımda hazırlandı. Sonrasında, (PCL-alkin)4 ve BPI-N3 klik reaksiyonu birleştirilerek iyi tanımlanmış bir dört kollu yıldız tipi bir telekelik makrofotobaşlatıcı, (PCL-BPI)4, hazırlandı. Son olarak, elde edilen (PCL-BPI)4 makrofotobaşlatıcısı sikloheksen oksidin (CHO) foto-başlatılmış serbest radikal destekli katyonik polimerizasyonunda kullanılarak, (AB)4-tipi bir yıldız şekilli blok kopolimer (PCL-PCHO)4 üretildi. Hazırlanan tüm polimerler farklı spektral ve analitik metotlarla karakterize edildi ve termal davranışları araştırıldı. A novel and well-defined four-arm star-type telechelic macrophotoinitiator of poly(ϵ-caprolactone) carrying benzoin photofunctional end-groups (PCL-BPI)4 was successfully synthesized by the combination of ring opening polymerization (ROP) and click chemistry techniques. First, hydroxyl end-functionalized four-arm (PCL-OH)4 was synthesized by ROP of ϵ-caprolactone (ϵ-CL) with pentaerythritol initiator. Then, the hydroxyl groups at the chain ends were converted to terminal alkyne groups by the condensation reaction between (PCL-OH)4 and 4-pentynoic acid to give an alkyne end-functionalized four-arm poly(ϵ-caprolactone), (PCL-alkyne)4, as the first click couple compound. Separately, an azido end-functionalized benzoin photoinitiator (BPI-N3) was prepared in two steps to be used as the other click couple compound. (PCL-alkyne)4 and BPI-N3 were coupled via "click chemistry" to prepare a well-defined four-arm star-type telechelic macrophotoinitiator, (PCL-BPI)4. In addition, the obtained (PCL-BPI)4 macrophotoinitiator was used in the photoinitiated free radical promoted cationic polymerization of cyclohexene oxide (CHO) to produce an (AB)4-type star shaped block copolymer, (PCL-PCHO)4. All the polymers prepared were characterized by different spectral and analytical methods and their thermal behaviors were investigated.