Livingpolymerointitekniikat

Livingpolymerointitekniikat ovat polymeerien syntetisoinnin menetelmiä, joissa ketjun kasvua ei pääsääntöisesti pysäytetä terminaatioon eikä merkittävästi ketjunsiirtoon. Tämä mahdollistaa määritellyn molekyylipainon (M_n), erittäin kapean dispersiteetin sekä ketjujen rakenteellisen suunnittelun ja monimutkaisten arkkitehtuurien, kuten lohko- ja usean lohkon polymeerien, hallitun rakentamisen.

Keskeisiä living-polymerointitekniikoita ovat anioninen living polymerointi; ring-opening polymerointi (ROP) tietyissä järjestelmissä; sekä radikaaleihin mekanismeihin perustuvat living-polymerointitekniikat ATRP, RAFT ja NMP. ATRPissä käytetään siirtymämetallikatalyyttejä kontrolloimaan ketjun kasvua; RAFT ja NMP hyödyntävät järjestelyissäsi siirto- tai nitroxidielementtejä, jotka estävät terminaation ja ketjunsiirrot halliten kasvua.

Ominaisuudet: molekyylipainon ja dispersiteetin hallinta sekä mahdollisuus rakentaa lohko- ja useita arkkitehtuureja lisäämällä monomeereja peräkkäin. Tuloksena on usein ennustettava kasvupolku ja matala dispersiteetti, mikä mahdollistaa tarkkaan suunniteltujen polymerien valmistamisen.

Sovellukset ja rajoitukset: näitä tekniikoita hyödynnetään materiaalija bio- ja nanoteknologian aloilla, kuten lääkeannosteluun, biopohjaisiin polymeereihin sekä pintakuvauksiin ja nanostruktuureihin. Rajoituksia ovat herkkyys ilmalle ja kosteudelle, tarve tiukoille olosuhteille ja mahdolliset metallijäämät ATRP:sta sekä muutamien menetelmien monimutkaisuus ja kustannukset.

Historia: living-polymerointitekniikoiden kehitys alkoi 1950-luvulla anionisen living polymeroinnin alueella, ja radikaalisiin mekanismeihin perustuvat tekniikat ATRP:n ja RAFT:n muodossa levisivät 1990-luvulla ja 2000-luvun alkuun asti.