Lichtinduzierte MADIX Polymerisation im sichtbaren Spektrum durch wiederverwendbares, preiswertes und ungiftiges Bismutoxid als Photokatalysator

Abstract

Der Einbezug von Photokatalyse in Methoden der Reversiblen Deaktivierung Radikalischen Polymerisation (RDRP) hat in den letzten Jahren ein schnell wachsendes Forschungsfeld in der Polymerforschung begründet. In diesem Artikel präsentieren wir die Verwendung von Bismutoxid (Bi2O3) als heterogenen Photokatalysator für Polymerisationen, welcher unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht bei Raumtemperatur aktiv ist. Bismutoxid als Katalysator weist hervorragende Kontrolle bei degenerativen Kettentransferpolymerisation auf, u.a. makromolekulares Design durch den Austausch von Xanthaten (MADIX) und Reversibler Additions-Fragmentierungs Kettentransfer (RAFT) Polymerisation. Es wurden eng verteilte Molekulargewichtsverteilungen erzielt, welche, neben einer exzellenten zeitaufgelösten Kontrolle, einem photoinduzierten Elektronentransfer (PET) Prozess zuzuschreiben sind. Diese Methode wurde zur Synthese von Diblockcopolymeren verwendet, bei dem u.a. unterschiedlich stark aktivierte Monomere zum Einsatz kamen. Bismutoxid als Katalysatorsystem zeichnet sich u.a. durch geringe Toxizität, Wiederverwendbarkeit, geringe Kosten als auch simples Entfernen vom Reaktionsgemisch aus.