나선형 폴리 카 보디이 미드 공중 합체 및 이들의 트리아 졸 유도체로부터 획득 자기 조립 모폴로지
Summary
여기, 우리가 준비하고 차 구조를 시각화하는 프로토콜을 제시한다 (예를 들면, 섬유, 도넛 형 아키텍처 및 나노 분야) 나선형 폴리 카 보디에서 유래. 두 원자 힘 현미경 (AFM) 및 주사 전자 현미경 (SEM)에 의해 특징 형태는 분자 구조, 농도, 및 원하는 용매에 의존하는 것으로 나타났다.
Abstract
폴리 카 보디이 미드 계 이차 구조를 제조하기위한 용이 한 방법을 설명한다 (예를 들면, 나노 링 "크레이터"섬유, 섬유, 섬유 네트워크, 리본, 웜 형상 골재, 환상 구조, 구형 입자를 반복). 원자 힘 현미경 (AFM) 및 주사 전자 현미경 (SEM) 기법에 의해 추정 이러한 응집체 형태 학적 단수 가닥 폴리 카 보디이 미드의 광범위한 소수성 측쇄 측쇄 상호 작용에 의해 영향을 받는다. Polycarbodiimide- g의 – 폴리스티렌 공중 합체 (PS-PCD들)의 아 지드 알킨 사이클로 (CuAAC)를 촉매 반응 조정 삽입 중합, 구리 (I)를 포함하는 합성 방법의 조합에 의해 제조 하였다 (ATRP를 화학을 "클릭",와 원자 이동 라디칼 중합 ). PS-PCD들은 클로로포름에 저농도 특정 환상 구조를 형성하는 것으로 밝혀졌다. (더 극성 용매 매체의 영향을 결정하기 위해, 즉 </em> 중합체 응집 거동 THF 및 THF / EtOH로)는 대표적인 PS-PCD 복합체의 수는 개별 농도 의존적 구형 입자를 표시하기 위해 테스트되었다. 이러한 기본적인 연구는 박막에 관한 자기 조립에 의해 바람직한 구조에 대한 실험 절차의 개발에 실질적인 관심입니다. 다른 형태 학적 연구 결과는 새로운 기능성 물질의 영역에서 특정 관심을 나타내는 반면, 이러한 아키텍처는 약물 캐리어로 악용 될 수있다.
Introduction
나선은 자연에서 관찰 유비쿼터스 키랄 모티브입니다. 단백질, 펩타이드 및 DNA와 같은 복잡한 생물학적 시스템 및 그 구성 요소는 모두 정보 기억 조직 분자 수송 지원 및 국부적 화학 변환과 같은 애플리케이션에 대한 복잡한 작업을 수행하는 수단으로서 나선 구조를 이용한다.
헬리컬 고분자 중합체 (1)는 기능성 물질의 설계에 대한 목표 왔고 많은 지역 2, 3, 4, 5의 실용화를 가능 흥미로운 성질을 갖는 복합 재료. 지금까지, 다수의 코일 지지체 6, 7, 8, 9,뿐만 아니라 보조 구조 모티프 악용 한 tO 물리 설계 (10), (11), (12)의 필드 및 생물학적 응용 프로그램 (13) (14) 모두에서 유망한 결과를 달성한다. 현재 연구는 광학 반복 단위 (15, 16), (17) 당 하나 또는 두 개의 수정 알킨 잔기를 함유 활성 알킨 폴리 카 보디이 미드를 합성하는 우리의 노력 이전의 논리적 확장을 나타낸다.
(R)의 가족 – – 및 (S)는 CuAAC 통해 더 작용을 제공 수정 펜던트 그룹과 -polycarbodiimides 프로토콜을 "클릭"최근 우리는 호모 및 키랄 나선형 거대 분자로 이어지는 카르 보디이 미드 단량체의 공중합 (22) 보도했다. 각각의에 티닐 전구 물질에서 얻은 BR-종료 폴리 카 보디가들이었다스티렌 (23) 이식 -polymerization에 ATRP의 macroinitiators 역할을 hown.
이 원고의 구체적인 목적은 공지 된 프로토콜을 클릭 (21)을 이용하여 해당 티닐 전구체로부터 합성 PS-PCD들로부터 형성된 이차 구조 학적 특성화 (AFM 측정 및 현미경 검사)를위한 실용적인 가이드를 제공하는 것이다. 이러한 선택의 용제, 온도, 성막 방법으로서, 성막을 위해 선택된 기판, 중합체 구조로서 특히 실험 세부 사항에서는, 특정한 모폴로지를 얻기 위해 매우 중요한 것으로 나타났다 (예를 포함한 섬유, 오른쪽 및 왼손잡이 나선 감각, 나노 분야 및 나노 링). 또한 정밀하게 제어 키랄 구조와 폴리 카 보디에 따라 조정 가능한 특성을 가진 재료의 개발에 이용 될 수있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
요약하면, 스핀 – 코팅 증착 방법 알킨 폴리 카 보디이 미드 또는 하나에서 섬유 형상 골재, 리본, 웜 형상 구조, 섬유의 네트워크, 루프 형 섬유, 토 로이드, 및 superhelices 포함한 재현성 여러 타입의 모폴로지를 생성하는 편리한 방법을 나타낸다 각각의 PS-파생 상품 (즉, polycarbodiimide- g -polystyrenes). 거의 정량적 수율과 백본 S의 배위 – 따라서, ATRP 다음에 "클릭"반응을 이?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 감사 (CHE-1126177)는 브루 커 사전 III 500 NMR 장비를 구입하는 데 사용되는 NSF-MRI 교부금을 인정합니다.
Materials
| styrene | Sigma-Aldrich | S4972-1L | reagent |
| N,N,N′,N′′,N′′- Pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) | Sigma-Aldrich | 369497-250ML | reagent |
| Copper(I) iodide | Sigma-Aldrich | 215554-5G | reagent |
| Copper(I) chloride | Alfa-Aesar | 14644, 5G | reagent |
| 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) | Sigma-Aldrich | 139009-100G | reagent |
| N,N-dimethylformamide (DMF) | Sigma-Aldrich | 227056-100mL | solvent |
| Tetrahydrofuran (THF) | Acros-Organics | B0320346 | solvent |
| Chloroform | Sigma-Aldrich | 372978-100mL | solvent |
| Methanol | Fisher-Chemical | A411-20 | solvent |
| 20 mL glass scintillation vials | Cole-Palmer | UX-08918-03 | glassware |
| 1-Dram vials (15 x 45 mm) | Kimble-Chase | KIM-60965D-1 | glassware |
| 13 mm syringe filter with 0.45µm PTFE membrane | VWR International | 28145-493 | membrane filter |
| Silicon wafer disks (25.4± .5 mm) | Wafer World, Inc | S076453 | AFM substrate |
| Corning Stirrer/Hot Plate | Hot Plate | PC-420 | heating device |
| single stage Unilab mBraun glove box | Unilab | 12-109 | glove box |
| Nanoscope IV-Multimode Veeco AFM-machine | Veeco | 3100 Dimension V Atomic Probe Microscope | AFM-instrument |
References
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