Ionic polyacetylene type polymers and polymer networks by catalyst-free quaternization polymerization

Abstract

(Doctoral Thesis, 2016, Mgr. Tomáš Faukner, Iontové polymery a polymerní sítě polyacetylenického typu připravené metodou kvaternizační polymerizace) Byla provedena detailní studie složení a konfigurační struktury série iontových π-konjugovaných poly(monosubstituovaných acetylenů) připravených kvaternizační polymerizací (QP) 2-ethynylpyridinu (2EP) s equimolárním množstvím alkyl halogenidu (RX = ethyl bromid, ethyl jodid, nonyl bromid, hexadecyl (cetyl) bromid) jako kvaternizačního činidla (QA). Všechny produkty, dobře rozpustné v polárních rozpouštědlech, vykazovaly stupeň kvaternizace cca. 0.5, což naznačuje, že i nekvaternizované monomery byly zapojeny do polymerního řetězce. Na základě výsledků 1 H NMR, IR a Raman (SERS) spektrálních metod byla určena konfigurační struktura polyacetylenických řetězců připravených polymerů: polymery připravené bez přídavku rozpouštědla vykazovaly více očekávanou nepravidelnou cis/trans konfiguraci, kdežto polymery připravené v roztoku acetonitrilu vykazovaly vysoký podíl cis jednotek. Symetrické bi-pyridylacetylenické monomery, které byly v rámci této studie nasyntetizovány, byly polymerizovány metodou QP za vzniku série nových iontový disubstituovaných polyacetylenických materiálů. Mechanismus, který je používán zejména k polymerizaci monosubstituovaných...

(Doctoral Thesis, 2016, Mgr. Tomáš Faukner, IONIC POLYACETYLENE TYPE POLYMERS AND POLYMER NETWORKS BY CATALYST FREE QUATERNIZATION POLYMERIZATION) The composition and structure of a series of ionic π-conjugated poly(monosubstituted acetylene)s prepared via catalyst-free quaternization polymerization (QP) of 2-ethynylpyridine (2EP) activated with equimolar amount of alkyl halide [RX = ethyl bromide, ethyl iodide, nonyl bromide and haxadecyl (cetyl) bromide] as a quaternizing agent (QA) have been studied in detail. The performed QPs gave ionic polymers well soluble in polar solvents, with approximately half of pyridine rings quaternized, which implies that also non-quaternized monomers were involved in the process of QP. The configurational structure of polyacetylene main chains was suggested based on 1 H NMR, IR as well as Raman (SERS) spectral methods. The QPs in bulk gave more expected irregular cis/trans polymers while the QPs in acetonitrile solution gave high-cis polymers. A series of prepared symmetrical bi-pyridylacetylene based monomers has been polymerized via QP approach resulting into a series of new ionic π-conjugated poly(disubstituted acetylene) type materials. It is therefore obvious that the mechanism of quaternization activation frequently applied on monosubstituted...