پليمرشدن راديكالي انتقال اتم متيل‌متاكريلات با استفاده از بيس(2-دودسيل‌سولفانيل-اتيل)-آمين-مس‌برميد: مطالعه سينتيكي

از ميان روش‌هاي مختلف پليمرشدن راديكالي كنترل‌شده، پليمرشدن راديكالي انتقال اتم (ATRP) از موفق‌ترين روش‌هاي پليمرشدن مونومرها با الگوي كنترل ‌شده است. اثر پارامترهاي مهم بر سينتيك پليمرشدن متيل‌متاكريلات با استفاده از 1H NMR و GPC بررسي شد. در اين پژوهش، ليگاند سه‌دندانه‌اي بيس(2-دودسيل-سولفانيل-اتيل)-آمين و كاتاليزگر داراي ليگاند مزبور بر پايه مس(I)برميد تهيه شد. براي شناسايي ليگاند و كاتاليزگر، از روش‌هاي مختلف مانند 1H NMR ،FTIR و UV-Vis استفاده شد. در ادامه، پليمرشدن راديكالي انتقال اتم مونومر متيل‌متاكريلات در حالت توده با استفاده از كاتاليزگر بيس(2-دودسيل‌سولفانيل-اتيل)آمين/مس(I)‌برميد و آغازگر اتيل-2-برمو2-متيل‌پروپيونات در شرايط مختلف انجام شد. سينتيك پليمرشدن با روش‌هاي 1H NMR و وزن‌‌سنجي بررسي شد. نمودارهاي سينتيكي ‌(Ln([M]0/[M]t برحسب زمان رسم و ثابت سرعت انتشار ظاهري از اين منحني‌ها استخراج شد. در ادامه، اثر دما بر سينتيك پليمرشدن با روش 1H NMR در دماهاي مختلف (75 و 90) بررسي شد. اثر مقادير مختلف مونومر نسبت ‌به آغازگر (1:500، 1:600 و 1:700) در دماي C°90 بررسي شد. براي تأييد و بررسي اثر ساير متغيرها (دما، غلظت‌ كاتاليزگر و مونومر) بر سينتيك پليمرشدن از روش وزن‌سنجي نيز استفاده شد. رابطه خطي در نمودارهاي سينتيكي به‌ همراه شاخص پراكندگي باريك (حدود 1/2)، زنده‌بودن اين روش پليمرشدن را تأييد كرد. با افزايش دما، سرعت پليمرشدن نيز افزايش يافت و دماي 90 به‌عنوان دماي بهينه در بررسي‌هاي بعدي استفاده شد. رسم منحني‌هاي سينتيكي نشان داد، در پليمرشدن توده به‌ دليل نقش مونومر به‌عنوان حلال، با افزايش مقدار مونومر و در پي آن كاهش غلظت آغازگر، سرعت پليمرشدن كاهش مي‌يابد. در مرحله بعد، اثر ليگاند نسبت ‌به مس(I)‌برميد (1:1، 1.5:1، 1:2) بر سينتيك پليمرشدن بررسي و با استناد به منحني‌هاي سينتيكي، سرعت با افزايش غلظت ليگاند و انحلال بيشتر كاتاليزگر در محيط، افزايش يافت.