Dies Academicus 2011 - Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Inhalt der Dissertation
Stefan Hilf beschäftigt sich in seiner Dissertation mit neuen Syntheserouten zur Anbringung
funktioneller Gruppen an Polymere, die per Ringöffnender Metathesepolymerisation
(ROMP) hergestellt wurden. Diese moderne Polymerisationsmethode kann besonders
vielfältige Polymere hervorbringen, konnte jedoch in der Vergangenheit nur schwer
dafür verwendet werden, Bausteine für höhere Polymerarchitekturen zu gewinnen, da
eine exakte Funktionalisierung der Polymerkettenenden schwierig zu erreichen war.
Hier stellt Hilf zwei generelle Synthesewege für endfunktionalisierte Metathesepolymere
vor. „Durch die Einführung der ,Sacrificial Synthesis’ konnten viele Limitationen der
modernen Ruthenium-basierten ROMP überwunden werden“, erläutert er. „Hierbei
wird dem lebenden Polymer, das funktionalisiert werden soll, ein weiteres, spaltbares
Monomer zugesetzt, das bereits die funktionelle Gruppe versteckt trägt.“ Dieses zweite
Monomer, ein cyclisches Acetal, werde in der Folge geopfert und hinterlasse ein „halbes
Acetal“, also eine Hydroxyl-Gruppe am Kettenende. „Die Effizienz dieser Funktionalisierungsmethode
wurde in einer Studie bestimmt. Auf gleiche Weise konnten Thiole
erhalten werden, deren Anwesenheit am Kettenende durch chemische Derivatisierung
und durch die Beschichtung von Gold-Nanopartikeln gezeigt wurde.“
Die zweite Strategie stellt eine klassische Terminierung, hier mit Viyllactonen, dar, wobei
durch einfache Zugabe der Terminierungsreagenzien Vinylencarbonat beziehungsweise
3H-Furanon ohne weitere Entschützungsreaktionen Aldehyd- beziehungsweise Carbonsäureendgruppen
erhalten werden können. Die so erhaltenen, selektiv mit Gruppen
versehenen Polymerketten wurden bereits in ersten praktischen Umsetzungen als makromolekulare
Bausteine noch größerer gezielt aufgebauter Strukturen verwendet und
werden auch weiterhin wertvolle Ausgangsmaterialien komplexer Polymerteilchen sein.
Insbesondere die Leichtigkeit der Durchführung der neu entwickelten Methoden und
die flexible Anwendbarkeit im Zusammenhang mit den vielen möglichen Monomerstrukturen
der Methathesepolymerisation versprechen einen wertvollen Beitrag zur synthetischen
makromolekularen Chemie.
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