Katalytické systémy pro polymerace cyklických esterů

Abstract

Jednou z významných oblastí výzkumu organokovových sloučenin lanthanoidů, které je v poslední dekádě věnována pozornost, je využití komplexů v homogenní katalýze pro syntézu funkčních materiálů s definovanými vlastnostmi např. pro polymerace za otevření kruhu (ring opening). Polymerací za otevření kruhu mohou být připraveny alifatické polyestery, které díky své biodegradabilitě a biokompatibilitě nachází mimo jiné uplatnění i v biomedicíně. Teoretická část předložené práce se zabývá přípravou lathanidocenů, jejich charakterizací a možnostmi jejich využití při syntéze polymerů. Cílem experimentální části bylo provedení a optimalizace syntézy série lanthanocenových chloridových komplexů (Sm, Nd a Pr) a monopentamethylcyklopentadienylových komplexů. Uvedené strukturní typy byly vybrány s ohledem na možnost polymerační aktivity nebo možnosti jejich aktivace přidáním alkylačních činidel. Komplexy byly spektrálně charakterizovány pomocí NMR a IR spektroskopie a byla určena jejich struktura pomoci rentgenové strukturní analýzy. U vybraných chloridových komplexu neodymu a samaria komplexů byly provedeny studie katalytické aktivity pro polymerace ?-caprolactonu za laboratorní teploty v toluenu. Polykarpolakton byl poté charakterizován pomoci gelové permeační chromatografie a NMR.

Usage of complexes in homogeneous catalysis for synthesis functional materials with defined properties is one of the most significant areas of research organometallic compounds of lanthanides in the last decade. One of the way became polymers with defined properties is for example ring opening polymerization. Aliphatic polyesters, which are biodegradable and biocompatible (useful for biomedicine), can be prepared by this method. Theoretical part of this work includes preparation of lanthanidocenes, their characterization and possibilities of their use for polymer synthesis. The aim of experimental part was performance and optimizing synthesis of series lanthanocen chlorides complex (Sm, Nd a Pr) and new monopentamethylcyklopentadienyl complexes. Introduced structural types were chosen for their possibility of polymerization activity or their activation by adding alkyl reagents. The complexes were spectral characterized by 1H NMR, and IR spectroscopy. Structure was defined by roentgen structural analysis. Catalytic activities for polymerization of ?-caprolacton in toluen (laboratory temperature) were performed for selected complexes. Polycaprolactone was characterized by gel permeation chromatography and NMR.