Cyclodextrine als molekulare Reaktionsgefäße - ArchiMeD ...

Allgemeiner Teil - 100 -
Daraus kann geschlossen werden, dass die Polymerisation von äquimolar mit Cyclodextrinkomplexierten
relativ hydrophilen Monomeren aus wässriger Lösung annähernd mit der
Kinetik, die für die klassische radikalische Polymerisation in Lösung gilt, beschrieben
werden kann. Da die Komplexstabilität von MMA mit RAMEB relativ klein ist (26 M -1 ;
vgl. Abb. 81 u. Tab. 13) sollte daher in zukünftigen Arbeiten vergleichsweise die Kinetik
von sehr hydrophoben Monomeren, die auch eine höhere Komplexstabilität mit RAMEB
haben (z.B. Styrol, K = 500 M -1 , vgl. Tab. 3), untersucht werden.
Die erhaltenen Umsätze und Molekulargewichte waren höher als die in org. Lösemittel
erzielten. Daher stellt diese Methode einen möglichen Weg für schnelle Herstellung und
hohe Umsätze bei Polymerisationen in Wasser als Medium dar.
2.6.2 Polymerisation von MMA oder Styrol in Gegenwart oder Abwesenheit
von Cyclodextrin in Wasser
Weiterhin wurde die Polymerisation von Styrol und MMA in Wasser mit Cyclodextrin bzw.
ohne Cyclodextrin untersucht. Dazu wurden äquimolare Lösungen von 29a bzw. 30a
hergestellt und mit der Polymerisation der unkomplexierten Monomere in Wasser (gleiche
Bedingungen, gleiche Volumina der Ansätze) unter Verwendung eines wasserlöslichen
Redoxinitiatorsystems bei T = 40°C polymerisiert.
Bei der Polymerisation von MMA (Tab. 16) wurde festgestellt, dass die Ausbeuten bei der
Polymerisation ohne Cyclodextrin etwas höher lagen als bei dem Experiment in Gegenwart
von CD. Ebenso war das Molekulargewicht etwas höher. Gravierend war jedoch der
Unterschied in der Polydispersität: Bei der Polymerisation in Gegenwart von CD betrug sie
2.3 während bei der Polymerisation ohne CD eine Polydispersität von 8.2 erhalten wurde.
Tab. 16: Polymerisation von MMA in Wasser ohne und mit RAMEB bei 40°C, 2h Polymerisationszeit
ohne CD 0
RAMEB
g (mmol)
mit CD (30a) 26.6 (20)
Wasser
g (ml)
K2S2O8/Na2S2O5
mg (mmol)
47 (47) 135/95
30 (30)
(0.5/0.5)
135/95
(0.5/0.5)
MMA (30)
g (mmol)
Umsatz
(% d. Th)
Mn/
g*mol -1
PD
2.0 (20) 85 28400 8.2
2.0 (20) 77 20000 2.3