ROMP

ROMP (ang. ring opening metathesis polymerization) – metatetyczna polimeryzacja cykloolefin z otwarciem pierścienia. Jest to reakcja polimeryzacji, jakiej ulegają cykliczne węglowodory nienasycone (np. norbornen, cyklopenten) w obecności różnorodnych katalizatorów (np. katalizatory Grubbsa oraz inne dopiero odkrywane).

Ogólna charakterystyka

ROMP jest ważną metodą syntezy związków wielkocząsteczkowych^[1]. Pierwsze reakcje ROMP były badane od 1950, kiedy analizowano wpływ różnych metali i reagentów na przemiany i reaktywność olefin. Szybki wzrost popularności i przydatności tej techniki polimeryzacji jest skutkiem intensywnych prac nad identyfikacją i izolacją głównych produktów pośrednich zaangażowanych w ogólną reakcję metatezy olefin^[2]. Doprowadziło to do opracowania dobrze poznanych katalizatorów ROMP i w efekcie umożliwiło syntezę szerokiego spektrum polimerów o złożonej budowie i określonych funkcjach.

Przykładowa polimeryzacja ROMP cyklopentenu

Mechanizm ROMP

ROMP jest procesem wzrostu łańcucha polimeru z mieszaniny cyklicznych olefin. Ogólny mechanizm ROMP został zaproponowany przez Chauvina i Herissona w 1971^[3]. Inicjację polimeryzacji rozpoczyna reakcja metaloorganicznego związku alkilidenowego L_nM=CHR (L – ligand, M – metal) z cykliczną olefiną. Powstały związek koordynacyjny ulega cykloaddycji [2+2], która prowadzi do metalacyklobutanowego produktu pośredniego, przegrupowującego się do nowego związku alkilidenowego L_nM=CH-(łańcuch monomeru)-CH=CHR, powiększonego w stosunku do substratu o łańcuch olefiny. Od tego momentu następuje wzrost łańcucha w wyniku przyłączania kolejnych cząsteczek monomeru (cykloolefiny). Etap propagacji ulega zakończeniu kiedy zostanie zużyty cały monomer, osiągnięta zostanie równowaga reakcji lub wystąpi terminacja. W przypadku „żyjącej” polimeryzacji ROMP, reakcję zazwyczaj kończy się umyślnie poprzez dodanie specjalnego reagenta. Zadaniem tego czynnika jest usunięcie i dezaktywacja metalu przejściowego z końca rosnącego łańcucha i wprowadzenie w jego miejsce pożądanej grupy funkcyjnej^[4].

Przypisy

↑ Calderon N. Ring-opening polymerization of cycloolefins.. „J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem.”. 7, s. 105-159, 1972.
↑ Chauvin Y. Olefin metathesis: the early days (Nobel lecture).. „Angew Chem Int Ed”. 45, s. 3740-3747, 2006. DOI: 10.1002/anie.200601234.
↑ Herisson JL, Chauvin Y.. Catalyse de transformation des olefines par les complexes du tungstene. II. Telomerisation des olefines cycliques en presence d’olefines acycliques.. „Makromol. Chem.”. 141, s. 161-176, 1971.
↑ Bielawski C. W., Grubbs R. H.. Living ring-opening metathesis polymerization. „Prog. Polym. Sci.”. 32, s. 1-29, 2007. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2006.08.006.

[1] Calderon N. Ring-opening polymerization of cycloolefins.. „J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem.”. 7, s. 105-159, 1972.

[2] Chauvin Y. Olefin metathesis: the early days (Nobel lecture).. „Angew Chem Int Ed”. 45, s. 3740-3747, 2006. DOI: 10.1002/anie.200601234.

[3] Herisson JL, Chauvin Y.. Catalyse de transformation des olefines par les complexes du tungstene. II. Telomerisation des olefines cycliques en presence d’olefines acycliques.. „Makromol. Chem.”. 141, s. 161-176, 1971.

[4] Bielawski C. W., Grubbs R. H.. Living ring-opening metathesis polymerization. „Prog. Polym. Sci.”. 32, s. 1-29, 2007. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2006.08.006.

[1]

[2]

[3]

[4]