Nitroxid-vermittelte Polymerisation

Die Nitroxid-vermittelte Polymerisation (englisch Nitroxide-mediated Polymerisation, NMP) ist eine Art der kontrollierten radikalischen Polymerisation. Diese beruht darauf, dass Nitroxide mit dem aktiven Kettenende reversibel zu einer sogenannten schlafenden Spezies reagieren können. Das Gleichgewicht zwischen aktiven und inaktiven Kettenende liegt stark auf der Seite der schlafenden Spezies, wodurch die Konzentration an aktiver Spezies sehr gering ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich zwei aktive Ketten treffen und abbrechen wird somit minimiert.

2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyloxyl (TEMPO) ist ein Radikal, das zu stabil ist, um Monomere anzugreifen. Es kann aber mit anderen Radikalen reversibel zur schlafenden Spezies reagieren.

Beispiel

Betrachtet man eine Sequenz des Polystyrols, so ist das Kettenende reversibel mit der schlafenden Spezies TEMPO verbunden.

Bei 80 °C liegt folgendes Gleichgewicht vor:

Liegt eine Polystyrolkette mit reaktivem Ende vor, so kann dieses normal unter Kettenwachstumsreaktion weiter reagieren.

Ist diese jedoch reversibel mit der schlafenden Spezies verbunden, ruht die Reaktion.

Weblinks

• Nitroxide: Anwendungen in der Synthese und in der Polymerchemie, von L. Tebben, A. Studer in: Angewandte Chemie, Volume 123, Issue 22, pages 5138–5174, May 23, 2011, doi:10.1002/ange.201002547 (Abstract)